[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 d.Z]R&X08  
jBC9Vt;B  
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。 sHF vzE%  
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V~=)#3]`[  
2. 三种傅里叶变换 S|[UEU3FpB  
J-}NFWR;t  
 快速傅里叶变换(FFT) =T-w.}27O  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 T)uw2  
 半解析傅里叶变换(SFT) AUC< m.  
- 一种无需近似的高效重构。 gY9"!IVe+  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 coWBKWF  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) dc05,Bz  
 逐点傅里叶变换(PSF) c&++[  
- 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。 ZwMw g t  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 <}%ir,8  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020)
xeI{i{8  
ZYA(Bg^  

图片:1-200Q9103601c3.png

9)">()8  
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3. 每个元件的设置 `9ox?|iJ  
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 傅立叶变换设置 HhL%iy1  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 0REWbcxd"  
- 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。 f2wW2]Fg  
- 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) aW"!bAdx`,  
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4. 每个元件的设置 GcnY=%L?  
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 傅里叶变换设置 aJ8pJ{,P  
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N-gRfra+8L  
5. 默认的傅里叶变换设置  qR qy  
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 光源模式和探测器的设置 .jp]S4~  
- 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。 9#<Og>t2y  
- 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。 3ZlI$r(  
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%K"%Qm=Tl  
c~xo@[NaS  
6. 特殊情况     %7msAvbk  
H|UL5<:]D  
 多表面元件 v=tj.Vg  
- 对下列情况应当特别考虑 KeB4Pae|V  
•透镜系统元件 t\i1VXtO  
•球面透镜元件 QIK73^  
- 此类组件可以理解为 "ILWIzf.]  
•一组曲面元件，以及 `fZD%o3l  
•之间有一些自由空间 "Vq]|j,B/c  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 A+I&.\QAR  
L]d@D0.Z  

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vLuQe0l{  
,:4DN&<  
 在k域的元件 8[)]3K x  
- 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 = O1;vc}AA  
- 这适用于以下情况 |*KS<iHr%  
•平面表面元件 /w M  
•分层介质元件 -j_I_  
•光栅元件 0j(jJAE.  
•功能光栅元件 nud=uJ"(  
^,lZ58 2  

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ti^v%+r1  
  *W12Rb2  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 ]M;6o@hq  
UglG!1L  
1. 实例#1：成像的光源模式 ~AanU1U<  
H
hmVV"g  

图片:1-200Q910455T60.png

=`~Z@IbdI  
查看完整的应用实例 "F$o!Vk  
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2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 liqR#<  
[Cj}nld   

图片:1-200Q9104G3D2.png

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,|X+/|gm  
mO)PJd2ZD  
3. 实例#1：出瞳衍射法 t-i6FS-  
HDVl5X`j'  

图片:1-200Q9104SD64.png

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12sD|j  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 `%M-7n9Y  
IT`=\K/[4  

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oL Vtu5  
  kq~[k.  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 C$LRY~\  
}l(m5  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 u:$x6/t  

- 
SS r  

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HNy/ -  
q|o|/O-{  
查看完整的应用实例 O R<"LTCL  
OR\DTLIl  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 #M?F^u[  
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KO"Jg-6r|  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 xN3 [Kp  
"f|(@a  
1. 例#3：刻意忽略衍射 /^
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L; q)8Pb  

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8.CKH4h  
查看完整的应用实例 =r@gJw:B  
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DVl[t8K!  
2. 实例#3：包含衍射 3X$Q,  
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