[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 {2"zVt#h  
-C&P%tt Y  
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。 t<?,F  
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图片:1-200Q9103601c3.png

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m<2M4u   
2. 三种傅里叶变换 !_Z&a  
5.J.RE"M  
 快速傅里叶变换(FFT) vEz"xz1j!]  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 2T[9f;jM'  
 半解析傅里叶变换(SFT) R,=fv  
- 一种无需近似的高效重构。 yJe>JK~)  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 tIS<U(N;  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) U\!X,a*ts{  
 逐点傅里叶变换(PSF) eO[b1]WLP  
- 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。 n>U5R_T  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 v1,oilL  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) 2SR:FUV/  
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3. 每个元件的设置 1D!<'`)AY  
^\,E&=/}M  
 傅立叶变换设置 2Q:+
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- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 -!]ZMi9  
- 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。 l0i^uMS  
- 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) @>H75  
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4. 每个元件的设置 Jma1N;d  
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 傅里叶变换设置 )q3p-)@kQ  
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       =+d?x56  
'K,:j 388  
5. 默认的傅里叶变换设置 v^+Sh|z/  
v0jgki4t  
 光源模式和探测器的设置 G+\GaY[  
- 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。 fPW@{~t  
- 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。 q{;:SgZ  
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6. 特殊情况     ,7K`[  
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 多表面元件 fNZ__gO!%  
- 对下列情况应当特别考虑 \.#>=!Ie  
•透镜系统元件 '$zIbQ:  
•球面透镜元件 fMyti$1~  
- 此类组件可以理解为 ,',o'2=!  
•一组曲面元件，以及 Pw!MS5=r  
•之间有一些自由空间 
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- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 y>e.~5;  
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QbpFE)TYJ|  
 在k域的元件 s(q_ o
 
- 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 t"/q]G5  
- 这适用于以下情况 qR+!l(  
•平面表面元件 .z}~4BY  
•分层介质元件 <1\Nb
{5  
•光栅元件 agW@{c  
•功能光栅元件 s>n)B^64W  
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  oWo- j<  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 pOG1jI5<{8  
3]3|  
1. 实例#1：成像的光源模式 rFYWs
6  
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m<"WDU?y;  
查看完整的应用实例 qE3UO<FA  
O~K>4ax  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 b |p)9&^r  
j*TYoH1  

图片:1-200Q9104G3D2.png

V~;1IQd{  

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e|WJQd4+S  
d-r@E3  
3. 实例#1：出瞳衍射法 % 0+j?>#X  
9kS^Abtk  

图片:1-200Q9104SD64.png

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g:Xhw$x9  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 t$#j
L5  
R)ITy!z  

图片:1-200Q910492YW.png

xCl1g4N  
   dZ0vA\z|  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 G.dTvLv  
+8d1|cB"  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 3/W'V,5G6  
Opc ZU{4b  

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0-yp,G  
z]`k#O%%)  
查看完整的应用实例 g0Gf6o>2  
$#pPZ  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 1--C~IjJ+  
|My4SoOF  

图片:1-200Q910511DV.png

S<@7_I  
EkNunCls  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 8MzVOF{"  
9}F*P669f  
1. 例#3：刻意忽略衍射 [dIXR  
X1-'COQS%&  

图片:1-200Q9105200K2.png

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查看完整的应用实例 k" PayyAC  
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2. 实例#3：包含衍射 f"SD/]q-  
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