[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 3(FJ<,"D}  
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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。 ;Iv)J|*  
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Fz>J7(Y.j  
2. 三种傅里叶变换 Z;??j+`Eo  
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8]  
 快速傅里叶变换(FFT) w_\niqm<y  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 ULQ*cW&;?  
 半解析傅里叶变换(SFT) ,|T   
- 一种无需近似的高效重构。 fdp/cwd  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 2/>AmVM  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) VCvuZU{<  
 逐点傅里叶变换(PSF) jOEb1  
- 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。 4[+n;OI  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 -Ux/ Ug@  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) YSv\T '3  
?~u"w OH'  

图片:1-200Q9103601c3.png

M^+~r,D1u  
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3. 每个元件的设置 my*UN_]  
m0un=>{  
 傅立叶变换设置 *"1]NAz+  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 D!)'c(b  
- 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。 a.c2ScXG  
- 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) xN2{Vi{ad  
_=4Dh/Dv  

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e&]XiV'  
bO^%#<7  
4. 每个元件的设置 #7gOtP#{  
~u}[VP  
 傅里叶变换设置 rj<%_d'Z`  
QGLfZvTT  

图片:1-200Q9103Z4443.png

       ~Bj-n6QDE  
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5. 默认的傅里叶变换设置 mn 8A%6W  
!|Vjv}UO  
 光源模式和探测器的设置 S>cT(q_&  
- 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。 ##R]$-<4dQ  
- 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。 : <m0 GG  
8]2S'mxE  

图片:1-200Q9104034912.png

i,* DWD+  
vxbO>c  
6. 特殊情况     O6boTB_2  
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 多表面元件 p3sz32RX  
- 对下列情况应当特别考虑 OEZXV ;F  
•透镜系统元件 <8jn_6  
•球面透镜元件 Wq"
pKI#x  
- 此类组件可以理解为 Cn+TcdHX  
•一组曲面元件，以及 CEI#x~Oq  
•之间有一些自由空间 mN~;MR;  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 5/neV&VcB  
SM0
=  

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i-tX5Md|  
 在k域的元件 d{9jd{ _#G  
- 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 qK(?\t$  
- 这适用于以下情况 Yxi.A$g  
•平面表面元件 C7)].vUN  
•分层介质元件 QN*'MA"M  
•光栅元件 2+y4Gd 7  
•功能光栅元件 )RA7Y}e|m  
=o+t_.)N  

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  ?t?!)#X  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 nA%-<  

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1. 实例#1：成像的光源模式 p?6
w/n  
gqGl>=.m  

图片:1-200Q910455T60.png

6;5}% B:#h  
查看完整的应用实例 ^Z\1z!{R  
ZTHrjW1  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 J#'c+\B<2X  
K<\TF+  

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O:k@'&  
3. 实例#1：出瞳衍射法 Nu|?s-  
qRB&R$  

图片:1-200Q9104SD64.png

qj=12;  

图片:1-200Q9104Z3960.png

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4. 实例#1：出瞳衍射与对比
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  <fN?=u+  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 rS6iZp,  
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1. 实例#2：包含所有可能的衍射 2Ni2Gkf@  
BA L!6  

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[,G]#<G?q  
查看完整的应用实例 a Se.]_  
8Ck:c45v  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 8fZ\})t  
Ml0d^l}'  

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实例#3：剪切干涉法的准直测试 Z#^2F8,]  
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1. 例#3：刻意忽略衍射 "T#c#?
 
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查看完整的应用实例 `(Ei-$ >U&  
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2. 实例#3：包含衍射 ZtDHNL  
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