[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 ;,Q6AS!
 
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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。 [sweN]b6F  
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图片:1-200Q9103601c3.png

v|K<3@J  
s^Wh!:>r/  
2. 三种傅里叶变换 @N,I}_9-  
Gp5=
cV'k  
 快速傅里叶变换(FFT) ]eD5It\  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 'q9='TOk  
 半解析傅里叶变换(SFT) cri.kr9Y  
- 一种无需近似的高效重构。 zMW[Xx!  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 GUqhm$6a  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) SFRQpQ06  
 逐点傅里叶变换(PSF) *>f-UNV  
- 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。 KD)+&69  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 gBCO>nJws  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) +ZxG<1&  
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图片:1-200Q9103601c3.png

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3. 每个元件的设置 c<J/I_!  
Bm&%N?9  
 傅立叶变换设置 ("$ ,FRTQ:  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 L4C_qb k;:  
- 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。 "8|a4Y+F  
- 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) `OWw<6`k  
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图片:1-200Q9103Q1A0.png

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=fZMute  
4. 每个元件的设置 uY'77,G_J  
3(/J(8  
 傅里叶变换设置 !1s^TB>N  
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图片:1-200Q9103Z4443.png

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5. 默认的傅里叶变换设置 bPHqZ*f  
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 光源模式和探测器的设置 }|Wn6X  
- 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。 GDUOUl&  
- 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。 4Ev#`i3~  
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图片:1-200Q9104034912.png

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@|cfFT W  
6. 特殊情况     C0bOPn  
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 多表面元件 *He%%pk  
- 对下列情况应当特别考虑 %Qc5_of  
•透镜系统元件 MPg"n-g*  
•球面透镜元件 *>,CG:`D  
- 此类组件可以理解为  T.{sO`  
•一组曲面元件，以及 mm,be.  
•之间有一些自由空间 8^FAeV#  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 ^`&?"yj<z  
a7Fc"s*  

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Ct)l0J\XH  
 在k域的元件 `0qBuE_^h  
- 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 }j. [h;C6  
- 这适用于以下情况 l5R0^!t  
•平面表面元件 _CDl9pP36#  
•分层介质元件 v>&sb3I  
•光栅元件 !PIpvx{aX  
•功能光栅元件 jbU=D:|  
dmkd.aP4  

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实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 I|#1u7X%]  
1sT%g}w@|  
1. 实例#1：成像的光源模式 a9=pZ1QAG  
V#Px  

图片:1-200Q910455T60.png

#cRw0bn:  
查看完整的应用实例 AUk,sCxd  
1Y-m=~J7  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 \z4I'"MC.9  
+?!x;qS^  

图片:1-200Q9104G3D2.png

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,R  

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HaUfTQ8  
P})Iwk|Z  
3. 实例#1：出瞳衍射法 V*bX>D/  
}95;qyQ$  

图片:1-200Q9104SD64.png

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图片:1-200Q9104Z3960.png

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4. 实例#1：出瞳衍射与对比 w!=Fi  
Y<vsMf_U  

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Y~[IQ,  
  o?Wp[{K  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 +@QN)ZwVy  
mF?GQls`  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 yz CQ  
.[1"3!T  

图片:1-200Q9105040H0.png

l^@!,Z  
Bj ~bsT@a.  
查看完整的应用实例 GomTec9.  
aa'u5<<W  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 JE<zQf(&  
[CBhipoc  

图片:1-200Q910511DV.png

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H.D1|sU  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 (L{Kg U&{$  
&@c?5Ie5  
1. 例#3：刻意忽略衍射 7q'_]$  
'>}dqp{Wr  

图片:1-200Q9105200K2.png

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eu]t.Co[X  
查看完整的应用实例 ^+ hJ& 9W  
Ls<.&3X2  

图片:1-200Q9105242O9.png

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2. 实例#3：包含衍射 p;GT[Ds^  
abHW[VP9  

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