[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 HmU6:8V *Z  
ln,9v  
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。 FK-q-PKO#.  
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BOy&3.h5?  
2. 三种傅里叶变换 2cGiE{  
9OY ao  
 快速傅里叶变换(FFT) x7i<dg&  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 {%y|
A{}c  
 半解析傅里叶变换(SFT) uT<<G
)v)  
- 一种无需近似的高效重构。 D8Mq '$-  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 ,PJC FQMR  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) YvP62c \  
 逐点傅里叶变换(PSF) ^f"|<r  
- 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。 gsa@ci  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 dmLx$8  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) k:@N6K/$P^  
6zNWDUf  

图片:1-200Q9103601c3.png

4"!kCUB  
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3. 每个元件的设置 i`vy<Dvpz  
"f~OC<GdYs  
 傅立叶变换设置 15' fU!  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 cF
9oo%3  
- 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。 lHTr7uF
(  
- 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) }ALli0n`V)  
FDGG$z?>m  

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= 8y,7u)  
4. 每个元件的设置 E:PPb9Kd  
-O-?hsV)y  
 傅里叶变换设置 ?gvu E1  
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       r{SDJa  
l7@cov  
5. 默认的傅里叶变换设置 &1`Y&x:p  
WQD:~*C:  
 光源模式和探测器的设置 Wyeb1  
- 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。 YmjA
!n  
- 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。 G8/q&6f_  
ssoE,6kS  

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y"U)&1 c%  
ZBN,%P!P0  
6. 特殊情况     fH:S_7i  
dZb;`DjTH  
 多表面元件 UTN[!0[  
- 对下列情况应当特别考虑 b7T;6\[m  
•透镜系统元件 gOah5*Lj  
•球面透镜元件 "*W# z  
- 此类组件可以理解为 C-h?#/#?y  
•一组曲面元件，以及 5IFzbL#q#f  
•之间有一些自由空间 CQrP%}`r  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 ozl!vf# kv  
&%qDi_UD  

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T.-tV[2  
S'NLj(  
 在k域的元件 WpnP^gmX  
- 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 8Djki]  
- 这适用于以下情况 D<<q5gG  
•平面表面元件 ^=1u2YdVw  
•分层介质元件 suGd&eP|  
•光栅元件 <8Nr;96
IA  
•功能光栅元件 k%kEW%I yG  
qfxEo76'  

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E'(nJ  
  khD)x0'b  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 zDbO~.d  
SBDGms  
1. 实例#1：成像的光源模式 W|uRQA`  
O|^J;fS:  

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c14d0x{  
查看完整的应用实例 Oe :S1f  
Y%- !%|  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 PB5h5eX  
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S $o1Q  

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U?5lqq  
3. 实例#1：出瞳衍射法 v2p0EOS  
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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 }Q]-Y :  
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实例#2：用于激光导星的无焦系统 !cM<&3/  
g0}jE%)  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 lcjOBu  
7DoU7I\u  

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0chpC)#Q3;  
查看完整的应用实例 ]vn*eqd  
vTK8t:JQ~  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 Ak kF6d+  
A|:+c*7]  

图片:1-200Q910511DV.png

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实例#3：剪切干涉法的准直测试 ``$$yS~d};  
-o`K/f}d  
1. 例#3：刻意忽略衍射 u~Po5W/i  
S<cz2FlV  

图片:1-200Q9105200K2.png

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Jvsy 6R  
查看完整的应用实例 1r}i[5  
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图片:1-200Q910530G03.png

j%-Ems*H  
2. 实例#3：包含衍射 J@E]Fl  
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