[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 pisjfNT`o  
2)]C'  
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。 -]"=b\Q  
[q]"_4L0;d  

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'bp*hqG[  
2. 三种傅里叶变换 Vzf{gr?  
y]QG;  
 快速傅里叶变换(FFT) Y,K): ~T  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 D7cOEL<  
 半解析傅里叶变换(SFT) *m:
h0[[J  
- 一种无需近似的高效重构。 V!G&Aen  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 <y1V2Np  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) !PUbaF-.6  
 逐点傅里叶变换(PSF) i>6SY83B}  
- 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。 (yQ]n91Q,  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 ~8~B VwZ_  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) $~c?qU  
:"? boA#L  

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R)?b\VK2$  
f2Frb  
3. 每个元件的设置 INSI$tA~  
*u.6,jw  
 傅立叶变换设置 ?z0f5<dL  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 ) ?rJKr[`  
- 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。 yZ3/Ia>,  
- 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) Srj%6rgsB  
.{ ^4I  

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iJ_`ZM.w  
}T%;G /W  
4. 每个元件的设置 8;9GM^L  
7onMKMktM%  
 傅里叶变换设置 rm2"pfs  
O @fX +W?U  

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       m)9N9Ii#)  
~d6_  
5. 默认的傅里叶变换设置 RL/~E xYC  
Q(h,P+
 
 光源模式和探测器的设置 EJ
Y[M  
- 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。 p#~
'xq  
- 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。 Im%|9g;P  
[^t"Hf  

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,}F2l|x_  
j{N;2#.u  
6. 特殊情况      !J!zi  
T.="a2iS2  
 多表面元件 c/ %5IhX?  
- 对下列情况应当特别考虑 ElAJR4'{*i  
•透镜系统元件 6'ye-}vD-  
•球面透镜元件 ^zkTV_,cRp  
- 此类组件可以理解为 fEc}c.!5  
•一组曲面元件，以及 -H~g+i*J  
•之间有一些自由空间 {L
Tb-CB  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 SPW @TF1  
`Yp\.K z  

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j~c7nWfX  
XPXC7_fV  
 在k域的元件 8,2l >S  
- 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 \lHi=}0  
- 这适用于以下情况 ^T"9ZBkb  
•平面表面元件 V[,/Hw~d%  
•分层介质元件 ie^:PcU  
•光栅元件 B5Rmz&  
•功能光栅元件 AC3K*)`E  
R[ S*ON  

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k\_>/)g  
  Ou/@!Y1  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 #G{}Rd|!  
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1. 实例#1：成像的光源模式 VBR@f<2L  
nk9hQRP? 8  

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]+)z}lr8 C  
查看完整的应用实例 |s|
>46E  
h*)spwF-  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 kac@yQD  
!;lA+O-t  

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qRsPi0;  

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^ef:cS$;  
mn\e(WoX  
3. 实例#1：出瞳衍射法 n|NI]Qi*  
z;1tJ  

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I%%\;Dy  

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3O%[k<S\VO  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 U jVo "K  
`d6 {Tli  

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  :BCjt@K}  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 oLk>|J  
e%x$Cb:znn  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 V'pNo&O=  
2j-|.l c  

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KJ,{w?p~ )  
'1ff|c!x9  
查看完整的应用实例 h0Acpd2  
L':;Vv~-  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 EiI3$y3;  
s['F?GWg  

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实例#3：剪切干涉法的准直测试 9C[3w[G~C  
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1. 例#3：刻意忽略衍射 n5 @H  
!40{1U&@a`  

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查看完整的应用实例 j9%u&  
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2. 实例#3：包含衍射 s7O?)f f  
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