[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 'T8
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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。 1iBP,:>*  
h6D^G5i  

图片:1-200Q9103601c3.png

q_[G1&MC  
\jU|(DE  
2. 三种傅里叶变换 kHK0(bYK  
G}nO@  
 快速傅里叶变换(FFT) cr;`Tl~}s  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 ^Q}eatEn  
 半解析傅里叶变换(SFT) 4JyM7ePND}  
- 一种无需近似的高效重构。 s^8u&y)3  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 R[B?C;+(O  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) OFU/gaO~  
 逐点傅里叶变换(PSF) MXtkP1A`  
- 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。 `'S0*kMT  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 EcL-V>U#M  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) na+d;h*~y  
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图片:1-200Q9103601c3.png

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3. 每个元件的设置 yYZxLJ='  
]/X(V|t  
 傅立叶变换设置 '@nbqM  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 1GCzy
BSbb  
- 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。 /0MDISQy9  
- 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) 2}U!:bn(  
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图片:1-200Q9103Q1A0.png

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4. 每个元件的设置 }2
8=  
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 傅里叶变换设置 ?#A]{l  
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图片:1-200Q9103Z4443.png

       oXsL9,  
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5. 默认的傅里叶变换设置 8jlL
UG:g  
_i0kc,*C\  
 光源模式和探测器的设置 bC!`@/  
- 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。  >w6taX  
- 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。 *XOJnyC_H  
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6. 特殊情况     DL^o
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AM"jX"F9/  
 多表面元件 KL,/2(  
- 对下列情况应当特别考虑 Y$K!7Kq  
•透镜系统元件 |KI UgI  
•球面透镜元件 t&q N: J  
- 此类组件可以理解为 {V19Zv"j  
•一组曲面元件，以及 SymwA
S+  
•之间有一些自由空间 :nN1e  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 `O?T.p)  
ym,H@~  

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?4H#G)F  
f_^1J  
 在k域的元件 `>(W"^  
- 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 eDI=nSo  
- 这适用于以下情况 e>rRTN  
•平面表面元件 EI~"L$?  
•分层介质元件 `$LWmm#  
•光栅元件 Rgy-OA  
•功能光栅元件 BAj-akc f  
T VmH  

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实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 h5_G4J{1  
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1. 实例#1：成像的光源模式 BaF!O5M  
&.13dq  

图片:1-200Q910455T60.png

@!N-RQ&A  
查看完整的应用实例 3f Xv4R;!:  
=;a!u  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 wm{3&m  
moj]j`P5a  

图片:1-200Q9104G3D2.png

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图片:1-200Q9104P3312.png

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3. 实例#1：出瞳衍射法 {#P`^g  
r[(x
jn  

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 yq-=],h  
,d+fDmm3  

图片:1-200Q910492YW.png

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  ,21 np  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 eivtH P  
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1. 实例#2：包含所有可能的衍射 @$"J|s3M  
.o1^O
h  

图片:1-200Q9105040H0.png

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k  
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查看完整的应用实例 ev0oO+u  
jr7C}B-Fb^  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 02`$OTKz  
<}U'V}g  

图片:1-200Q910511DV.png

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s5.AW8X=?*  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 /&& 2u7*  
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1. 例#3：刻意忽略衍射 J`q]6qf#  
+;g{$da5  

图片:1-200Q9105200K2.png

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查看完整的应用实例 zl-2$}<a  
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图片:1-200Q9105242O9.png

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2. 实例#3：包含衍射 <^b7cOFQ
 
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