[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 |*7uF<ink6  
A?3hNvfx  
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。 c@:r\]  
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2. 三种傅里叶变换 zqqpBwk#  
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 快速傅里叶变换(FFT) =8j;!7p  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 h%(dT/jPL)  
 半解析傅里叶变换(SFT) S'HM|&  
- 一种无需近似的高效重构。 G.O0*E2V  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 }.7!@!q.  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) ;"&^ckP  
 逐点傅里叶变换(PSF) [syuoJ  
- 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。 cU5x8[2  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 \0Zm
3[  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) _Q/D%7[pa  
MwL' H<  
tn;e PcU  
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U8S^os  
3. 每个元件的设置 $g _h9L  
=A<kDxqH  
 傅立叶变换设置 %WCA?W0:4  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 J}TS-j0  
- 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。 Y*3qH
]  
- 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) /H@k;o  
tsU.c"^n  
s
'ntf  
$# @G!  
4. 每个元件的设置 g||{Qmr=1  
'@wYr|s4  
 傅里叶变换设置 =+97VO(w]G  
e6k}-<W*q  
       '+Dn~8Y+9  
xzy7I6X  
5. 默认的傅里叶变换设置 ];^A8?  
0kpRvdEr-  
 光源模式和探测器的设置 Rs{L  
- 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。 k _hiGg  
- 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。 ${KDGJ,^  
G[r_|-^S  
57)S"  
!k||-Q&  
6. 特殊情况     WhSQ>h!@s  
`.Y["f 1B  
 多表面元件 06pLa3oi  
- 对下列情况应当特别考虑 f/?# 1  
•透镜系统元件 Z~~{!C+G  
•球面透镜元件 A(W%G|+  
- 此类组件可以理解为  e1S |&W8  
•一组曲面元件，以及 uezqC=v$h  
•之间有一些自由空间 ?@(
_GrE-  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 Yp./3b VO  
%U)/>Z  
:+/V  
NUEy0pLw  
 在k域的元件 ~o= Sxaf  
- 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
kW4/0PD  
- 这适用于以下情况 IBf&'/ 8\  
•平面表面元件 Eg5|XV  
•分层介质元件 ={W;8BUV%^  
•光栅元件 0MF[e3)a  
•功能光栅元件 ._~_OVU  
K!5QFO4  
R?(0:f  
  p8oOm>B96n  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 ?zQ\u{]=  
:f ybH)*  
1. 实例#1：成像的光源模式 92WvD  
3)T'&HKQ  
 3p"VmO  
查看完整的应用实例 CK 3]]{  
'49&qO5B  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 "L|Ew#  
U voX\  
y!6B Gz  
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2w'Q9&1~  
3. 实例#1：出瞳衍射法 {xW?v;  
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Ha@'%<gFe  
Q'~kWmLf  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比
Q`4=  
Lz2wOB1Zc+  
sczN0*w&C  
  xpxUn8.  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 2S&e!d-  
xKWqDt  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 HlqCL1\<  
#25Z,UU  
}Xr-xh\v  
;3U-ghj  
查看完整的应用实例 sNc(aGvy  
@HxEp;*NH"  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 "yCCei,hA?  
R5g-b2Lm  
|Up+Kc:z/n  
7cr@;%#  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 s:7^R-"
 
.9 mwRYgD  
1. 例#3：刻意忽略衍射 ,=O`'l>K  
~YA* RCe  
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cTCo~Pk4  
查看完整的应用实例 mp!KPw08':  
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2. 实例#3：包含衍射 0;2i"mzS\  
u=z$**M^