[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 b u%p,u!
 
LXj2gsURu%  
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。 X}'3N'cbkU  
]c{Zh?0  
a9z|ef  
h.c<A{[I6c  
2. 三种傅里叶变换 21GjRPs\  
quc?]rb  
 快速傅里叶变换(FFT) P<GY"W+rR  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 ]g-(|X~>  
 半解析傅里叶变换(SFT) 3F2> &p|7  
- 一种无需近似的高效重构。 ~/1kCZB  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 j
>~^jz:  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) \{J gjd  
 逐点傅里叶变换(PSF) iRo UM.%  
- 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。 M= !Fb  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 |RwpIe8~  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) `L`*jA+_  
A<^IG+Q,B7  
|Hg)!5EJ  
d{&+xl^ll  
3. 每个元件的设置 %)*!(%\S*3  
M$#
zvcp  
 傅立叶变换设置 *A2J[,?c  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 ~PaD _W#xP  
- VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项；不选择未激活的选项。 #*q`/O5n  
- 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) /_v5B>  
%lz\w{  
9Q-/Yh  
=IV_yor  
4. 每个元件的设置 a*hOT_;#  
i`7{q~d=  
 傅里叶变换设置 6FG h=~{3,  
)hK5_]"lmj  
       A/RHb^N  
kCxmC<34  
5. 默认的傅里叶变换设置 L q8}z-
?  
3B/ GcltfM  
 光源模式和探测器的设置 p%,:U8fOR  
- 对于光源模式和探测器，默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 :k8>)x] )  
- 在特殊情况下，对于光源模式或探测器而言，衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 X;flA*6V  
`48jL3|  
UTKS<.q  
84)$ CA+NX  
6. 特殊情况     {%. _cR2  
KL#F5\ E  
 多表面元件 aUSxy8%  
- 对下列情况应当特别考虑 @gENv~m<OI  
•透镜系统元件 g 'c4&Do  
•球面透镜元件 Xhtc0\0"(  
- 此类组件可以理解为 {"!V&}
 
•一组曲面元件，以及 f7{E(,  
•之间有一些自由空间 CCfuz
&  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 soW
.  
epj]n=/}[  
jVL<7@_*  
meu\jg  
 在k域的元件 QE84l  
- 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 ^M6v;8EU  
- 这适用于以下情况 (~xFd^W9o  
•平面表面元件 ^ $Q',  
•分层介质元件 [J\5DctX;c  
•光栅元件 N}nU\e6 Y  
•功能光栅元件 znhe]&Fw  
[Ua4{3#  
u$[ '}z0:  
  mm/U9hbp%  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 >WE3$Q>bi  
?|TVz!3  
1. 实例#1：成像的光源模式 ^tsIgK^9H  
LdI
)  
/:>qhRFJA:  
查看完整的应用实例 ^~-i>gTD  
4Cke(G  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 \2-!%i,  
'Kxs>/y3  
\.myLkm  
!vfjo[v  
"6^tG[G%  
3. 实例#1：出瞳衍射法 \6)l(b;  
H&E c*MT  
iHr{ VQ  
d]VL(&  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 %\\l/{`eW  
f3lFpS  
0`"]mYH  
  ':!w%& \  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 ()JM161  
C>$5<bx  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 !jMa%;/  
@YdS_W  
G^p>fy~  
wblEx/FqE^  
查看完整的应用实例 w4:S>6X  
d{hbgUSj  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 5g&.P\c{  
P.3j |)NW  
T=:O(R1*0  
E:4`x_~qQ  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 N/DcaHFYo  
}DxXt  
1. 例#3：刻意忽略衍射 e{:P!r aM  
H!4!1J.=xw  
Zq2dCp%  
n*CH,fih:  
查看完整的应用实例 g)!B};AA  
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iN0pYqY*  
2. 实例#3：包含衍射 { >{|3  
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