[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 0p:FAvvNI  
5\V>Sj(  
VirtualLab Fusion包含了多种场求解器和函数。它们可以在空间(x)域或空间频率(k)域工作。为了将不同的求解器和函数简建立连接，实现复杂系统的建模，x域和k域之间的转换是至关重要的一步。 在本文中，我们将通过不同实例的讨论来示范如何对VirtualLab Fusion中有三种傅里叶变换算法进行设置。 X<m#:0iD  
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2. 三种傅里叶变换 &p%0cjg"Q  
BYFvf(>  
 快速傅里叶变换(FFT) D$+9`  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 #HpF\{{v  
 半解析傅里叶变换(SFT) O{uc
h  
- 一种无需近似的高效重构。 H[UV]qO,  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 7,ysixY  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) 'kf]l=i[n  
 逐点傅里叶变换(PSF) BMkN68q  
- 受静态相位理论启发的一种近似方法，但采用纯粹的数学形式来表达。 bf|s=,D  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 A'HFpsa  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) h5e(Avk  
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3. 每个元件的设置 OOn{Wp  
V}o`9R@tx}  
 傅立叶变换设置 lk]q\yO_%  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 W+d=BnOa8  
- VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项；不选择未激活的选项。 ]KdSwIbi  
- 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) j\iE3:94$  
GKTt!MK  
uT:'Kkb!  
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4. 每个元件的设置 L_3Ao'SA  
z{Z4{&M  
 傅里叶变换设置 7ESSx"^B
 
o{7wPwQ;*  
       lKWe=xY\B  
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5. 默认的傅里叶变换设置 .\XFhOsa  
f]%:.N~1w  
 光源模式和探测器的设置 
9.u}<m  
- 对于光源模式和探测器，默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 *:S_v.Y3"  
- 在特殊情况下，对于光源模式或探测器而言，衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 h|qTMwPr  
"159Q  
 |Hx#Uk#  
B;x5os  
6. 特殊情况     AX($LIy9P  
T%74JRQ  
 多表面元件 oGt,^!V1  
- 对下列情况应当特别考虑 tQ=3Oa[u  
•透镜系统元件 +~xY}  
•球面透镜元件 gySCK-(y  
- 此类组件可以理解为 T_iX1blrgh  
•一组曲面元件，以及 Buc{dcL/  
•之间有一些自由空间 F
M$$0}X  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 m1bkY#\ U|  
NxY B)`~  
W]Bc7JM]T+  
0V;9v  
 在k域的元件 [$\KS_,Mn  
- 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 ) uM*`%  
- 这适用于以下情况 X83,fCCl5  
•平面表面元件 Uh[MBwK  
•分层介质元件 wwh1aV *  
•光栅元件 |5il5UP  
•功能光栅元件 0O>T{<
 
6%yt"XmT  
 +_E^E  
  75v7w  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 {Kh^)oYdd  
^mH:8_=(.  
1. 实例#1：成像的光源模式 ?D>%+rK8c  
~jz!jF~I  
6roq 1=   
查看完整的应用实例 p1F{ v^  
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2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 ,GeW_!Q[  
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%CoO-1@C  
3. 实例#1：出瞳衍射法 wjtFZGx&  
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u.yYE,9  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 w{8O$4 w  
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  `.i #3P  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 J]W? Vvv  
o[I s$j  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 8u%rh[g'  
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查看完整的应用实例 -,186ZVZ  
G^ShN45  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 \B4f5L8k  
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wY]ejK$0R  
实例#3：剪切干涉法的准直测试  sWyx_  
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1. 例#3：刻意忽略衍射 $bU.6  
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查看完整的应用实例 lLur.f  
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2. 实例#3：包含衍射 :jy}V'bn$  
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