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    [技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2023-09-27
    1. 摘要 }1kT0*'L  
    j *B,b4  
    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。 pN|BtrN{  
    o/I'Qi$v-  
    (v+nn1,  
    _Vul9=  
    2. 三种傅里叶变换 jrJ!A(<)  
    m?G@#[ l  
     快速傅里叶变换(FFT) "jS @ug  
    - 对于不同数值计算,一种标准而高效的算法。 xvn@zi  
     半解析傅里叶变换(SFT) 'b1k0 9'  
    - 一种无需近似的高效重构。 as%@dUK?  
    - 二次相的解析处理,类似chirp-z变换。 Y=0D[o8  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) 7-S?\:J  
     逐点傅里叶变换(PSF) CNU,\>J@$  
    - 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。 d rRi<7 i  
    - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 pe%$(%@v  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) Q1hHK'3w  
    p SMF1Oy  
    A<$~Q;r2a  
    dZMf5=tb  
    3. 每个元件的设置 :xwyE(w  
    0o-. m  
     傅立叶变换设置 =*2_B~`  
    - 对于每个元件和探测器,都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 4gKu8G  
    - 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。 bEvlk\iql  
    - 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) J]mG!#9  
    76 ] X  
    1 >}x9D  
    cpLlkR O  
    4. 每个元件的设置 $tm%=g^  
    mc FSWmq  
     傅里叶变换设置 U=ek_FO  
    rm}%C(C{J  
           3aX/)v.:4  
    Z.QgL=  
    5. 默认的傅里叶变换设置 2oBT _o%/J  
    nXRT%[o&  
    光源模式和探测器的设置 ?Sj >b   
    - 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。 ^osXM`  
    - 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。 WWBm*?U  
    Acix`-<  
    Vf*Z}'  
    u2 a#qU5*  
    6. 特殊情况     fex<9'e  
    w ag^Sk  
     多表面元件 v}`{OE:-J  
    - 对下列情况应当特别考虑 r `;_ #&b  
    •透镜系统元件 ,h<xL-  
    •球面透镜元件 \>]C  
    - 此类组件可以理解为 tg~@(IT}j  
    •一组曲面元件,以及 ,%=SO 82W  
    •之间有一些自由空间 L ^E#"f  
    - 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 (/ qOY  
    93[&'  
    ~NV 8avZ  
    Ip_deP@  
     在k域的元件 BN>t"9XpW  
    - 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 $p;<1+!  
    - 这适用于以下情况 B?gFFU61  
    •平面表面元件 eYQPK?jo  
    •分层介质元件 CqVeR';2  
    •光栅元件 ^h?]$P  
    •功能光栅元件 b4?]/Uy+/  
    =pk5'hBAi  
    {9Ug9e{ ~  
    o|V`/sW{  
    实例#1:低菲涅尔数系统中的针孔 M 8NWQ^Y  
     DJJd_  
    1. 实例#1:成像的光源模式 ;.U<Lr^9#  
    MHqk-4Mz  
    dMw}4c3E  
    查看完整的应用实例  MU>6s`6O  
    uc>]-4  
    2. 实例#1:系统内部包含的衍射效应 $n= w  
    zI.%b7wq  
    <N(r -  
    @#QaaR;4  
    evvv&$&  
    3. 实例#1:出瞳衍射法 s9rKXY',:l  
    /e;E+   
    @L,4JPk  
    Q+7+||RW  
    4. 实例#1:出瞳衍射与对比 N?s`a;Q[=  
    $W;f9k@C!  
    q|ZzGEj:OV  
    t2LX@Q"  
    实例#2:用于激光导星的无焦系统 A}4 ",  
    85:KlBe%+  
    1. 实例#2:包含所有可能的衍射 VOSq%hB  
    0dW*].Gi:  
    G S&I6  
    6L<QKE=  
    查看完整的应用实例 'Px}#f0IR  
    puAjAvIax  
    2. 实例#2:忽略透镜间的衍射效应 Mc~L%5  
    H7 "r^s]D  
    B:96E&  
    kB9@ &t +  
    实例#3:剪切干涉法的准直测试 `-w,6  
    t{-*@8Ke  
    1. 例#3:刻意忽略衍射 |OiM(E(  
    1*f*}M  
    @TJ2 |_s6]  
    \SN>Yy  
    查看完整的应用实例 Q9Vj8JO"{  
    ;(@' +"  
    H=*lj.x  
    $It3}?>C'  
    2. 实例#3:包含衍射 = N^Ec[u(l  
    Dkg^B@5Xr  
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