[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 zakhJ  
D,#UJPyg  
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。 RvzZg%)  
}7 N6nZj`  
c-w #`  
t7=D$ua  
2. 三种傅里叶变换 'zyw-1  
GVY7`k"km  
 快速傅里叶变换(FFT) >eJ<-3L;  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 zsL@0]e&  
 半解析傅里叶变换(SFT) HC iRk1  
- 一种无需近似的高效重构。 fz'qB-F Y  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 c_8&4  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) 0ho;L0Nr'  
 逐点傅里叶变换(PSF) v$ ti=uk$  
- 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。 ug3\K83aj/  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 YWZ;@,W  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) z^bS+0S5x!  
>0^<<=m  
<jh4P!\&j  
uwwR$ (\7  
3. 每个元件的设置 qBEp |V  
T#!>mL|9|  
 傅立叶变换设置 g=Xf&}&=x  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 f$I=oN  
- VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项；不选择未激活的选项。 'a#lBzu\b  
- 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) zPt<b!q  
O(^h_  
#a
sg5 }  
=?5)M_6)  
4. 每个元件的设置 mxNd_{n  
;1k&}v&  
 傅里叶变换设置 *X0>Ru[  
3H2~?CaJ  
       fU>l:BzJK  
j|!,^._i  
5. 默认的傅里叶变换设置 +,e#uuj$p  
j=r1JV @  
 光源模式和探测器的设置 (W}F\P  
- 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。 sz9W}&(j  
- 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。 =AIts[!qd  
:ld~9  
IuwE&#  
4]o+)d.`(  
6. 特殊情况     qTJhYxm  
-^_2{i  
 多表面元件 Xa`Q;J"h  
- 对下列情况应当特别考虑 z,,"yVk`,  
•透镜系统元件 {&5lZ<nu8A  
•球面透镜元件 gd;!1GNi]  
- 此类组件可以理解为 \<{a=@_k9  
•一组曲面元件，以及 gk6f_0?X'  
•之间有一些自由空间 $1yy;IyR  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 ;Y7'U rn  
*Fy6-
CC1  
VbX P7bZ  
sT^R0Q'>  
 在k域的元件 \.LjA_  
- 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 Oe5rRQ$O  
- 这适用于以下情况 o=rR^Z$G   
•平面表面元件 YBt=8`r  
•分层介质元件 q5;dQ8Y?  
•光栅元件 J"aw 1  
•功能光栅元件 VYG@_fd!x  
,rMf;/[  
A@V$~&JCL5  
  |  0  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 2!#
g\"  
Xm#W}Y'  
1. 实例#1：成像的光源模式 /4x\}qvU  
v>8.TE~2  
A8-[EBkK  
查看完整的应用实例 M<-Q8a~  
x,gk]
Cf  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 O#)1zD}  
~1O|4mssS  
QAkK5,`vV.  
5,Fq:j)MxW  
24J c`%7,=  
3. 实例#1：出瞳衍射法 HVa9b;  
-06G.;W\^  
n]g"H  
aE~T!h  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 mG[jR*JW  
$_S-R 3L\  
)LGVR3#  
  O
BWb0t5H?  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 {o~TbnC  

e]~p:  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 A4zI1QF  
i^DMnvV.  
}u8(7  
,5W7a  
查看完整的应用实例 6{6hz8  
kL DpZ{  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 _d 6'f8[&  
CcQc!`YC  
w[X-Q+7p(t  
k]p|kutQCy  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 >haihT  
8:0/Cj  
1. 例#3：刻意忽略衍射 8\s#law  
[H*JFKpx  
jL-2 }XrA  
^6 wWv&G[8  
查看完整的应用实例 |y^=(|eM  
iqlb,8  
+zh\W9  
)Fx]LeI;  
2. 实例#3：包含衍射 @ki|#ro  
rt^~ I\V