[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 eQsoZQA1  
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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。 }>m3V2>[  
D}K/5iU]a  

图片:1-200Q9103601c3.png

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7.(vog"I)  
2. 三种傅里叶变换 Kvh6D"  
1~9AQ[]w8  
 快速傅里叶变换(FFT) {-,^3PI\  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 f2FGod<CzN  
 半解析傅里叶变换(SFT) BXX1G  
- 一种无需近似的高效重构。 0= -D  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 Q)ZkUmW  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) :]-? l4(%  
 逐点傅里叶变换(PSF) ^<nN~@
j  
- 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。 'gv7&$X}4  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 !Mk:rO-L  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) `-)Fx<e  
O7\)C]A  

图片:1-200Q9103601c3.png

e,Fe,5E&g  
8v']>5S]#  
3. 每个元件的设置 0B[eG49  
od~`q4p1(-  
 傅立叶变换设置 7Om)uUjU4  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 2\=cv  
- 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。 d<l
-Ldle  
- 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) O5p]E7/e  
Zx}.mt#}8  

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)SYZ*=ezl.  
4. 每个元件的设置 6'N!)b^-  
5CuK\<  
 傅里叶变换设置 =xX\z\[A  
{bvm83{T  

图片:1-200Q9103Z4443.png

       84*Fal~Som  
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5. 默认的傅里叶变换设置 weiqt *,8  
q>q@ztt  
 光源模式和探测器的设置 ;zO(bj>  
- 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。 hrRX=  
- 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。 KCed!O
J+  
3f:I<S7  

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s/K}]F  
`$\Y,9E}x  
6. 特殊情况     $|YIr7?R  
Q(KLx)  
 多表面元件 5i$~1ZC  
- 对下列情况应当特别考虑 9c=_p'G3Fw  
•透镜系统元件 WLWE%bDP  
•球面透镜元件 Cs %-f"  
- 此类组件可以理解为 tH"SOGfSt  
•一组曲面元件，以及 `8TM<az-L  
•之间有一些自由空间 %6"b< MAO  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 >1tGQ c
g  

v|Tg %  

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DwZt.*  
LxVd7r VY6  
 在k域的元件 u hP0Zwn  
- 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 S~F:%@,*  
- 这适用于以下情况 |7
/B20  
•平面表面元件 /)de`k"  
•分层介质元件 9VN@M  
•光栅元件 +c\s%Gzrh  
•功能光栅元件 KW&&AuPb}  
*4qsM,t  

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  VSZ6;&2^  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 J6[x(T  
"\BP+AF  
1. 实例#1：成像的光源模式 Xx|&%b{{r  
^^?DYC   

图片:1-200Q910455T60.png

9zO3KT2  
查看完整的应用实例 L238l  
`z` `d*_  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 yK?~XV:  
Op)0D:BmR  

图片:1-200Q9104G3D2.png

Q'+N72=  

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sD{b0mZT  
`6mHt6"h  
3. 实例#1：出瞳衍射法 EkSTN  
#]eXI $HP  

图片:1-200Q9104SD64.png

}7=a,1T  

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`8dE8:#Y  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 ri JyH;)  
NxXVW  

图片:1-200Q910492YW.png

dWqFP  
  ^2kWD8c*  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 ($S{td;  
@5?T]V g  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 =|U2 }U;  
_kY5
6  

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mzT} C&hfP  
ax^${s|{-  
查看完整的应用实例 owMH  
HJJ^pk&  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 g Go  
4{vd6T}V!  

图片:1-200Q910511DV.png

34oLl#q*  
bg HaheU  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 Nu_w@T\l  
@zJI0_Bp  
1. 例#3：刻意忽略衍射 i`>X5Da5  
zDl, bLiJ  

图片:1-200Q9105200K2.png

i9xv`Ev=R  
X#3<hN*v  
查看完整的应用实例 .d"+M{I  
8zc!g|5"  

图片:1-200Q9105242O9.png

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2. 实例#3：包含衍射 .HQ<6k:  
ltrSTH,kL  

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