[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 F@)wi0  
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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。 Mb"i}Yt{  
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2. 三种傅里叶变换 <TC\Nb$
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OpW4@le_r  
 快速傅里叶变换(FFT) G;>b}\Ng  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 6"/cz~h  
 半解析傅里叶变换(SFT) pa`"f&JO  
- 一种无需近似的高效重构。 _>S."cm}!k  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 }L'BzSU@G  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) :Bz*vH  
 逐点傅里叶变换(PSF) Q+$+
{g-8  
- 受静态相位理论启发的一种近似方法，但采用纯粹的数学形式来表达。 H?m9HBDpn  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 L$=6R3GI  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) !c4pFQB  
Q~MV0<{  

图片:1-200Q9103601c3.png

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3. 每个元件的设置  ")q  
&-dyg+b3  
 傅立叶变换设置 [u`v'*0d  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 96fbMP+7R  
- 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。 fb0i6RC~&  
- 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) "eA4JL\%)  
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]DHB'NOh,  
4. 每个元件的设置 ,9SBGxK5`  
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 傅里叶变换设置 p%/

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(&H-v'a}3  

图片:1-200Q9103Z4443.png

       @eU;oRVc{  
V^sZXdDNL  
5. 默认的傅里叶变换设置 Q`j!$r  
ue"?n2  
 光源模式和探测器的设置 Ka%u#};  
- 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。 __dSEOGoe  
- 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。 5?9K%x'b  
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图片:1-200Q9104034912.png

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6. 特殊情况     j?<>y/IR  
l.[S.@\=.  
 多表面元件 U.g7'`Z<  
- 对下列情况应当特别考虑 }#]2u|G  
•透镜系统元件 E}LYO:  
•球面透镜元件 BC.~wNz6  
- 此类组件可以理解为 }TfZ7~o[  
•一组曲面元件，以及 9f1,E98w_  
•之间有一些自由空间 uJhB>/Og  
- 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_'3pX,  
xvn@zi  

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m3[R  
 在k域的元件 hilgl<
UF  
- 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 i286 J.  
- 这适用于以下情况 as%@dUK?  
•平面表面元件 `#J0@ -  
•分层介质元件 CNP!v\D  
•光栅元件 \zOo[/-<  
•功能光栅元件 %+gK5aVab  
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  W5a7HkM  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 ,, S]_S  
JO3"$s|t  
1. 实例#1：成像的光源模式 pSMF1Oy  
*DBm"{q%&k  

图片:1-200Q910455T60.png

!g|)?XWc  
查看完整的应用实例 dZMf5=tb  
9W5~I9%  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 olLVT<  
ArK%?*`5  

图片:1-200Q9104G3D2.png

U0X,g(2'  

图片:1-200Q9104P3312.png

#POVu|Y;h  

^W8kt  
3. 实例#1：出瞳衍射法 KAkD" (!  
g+v
.rmX  

图片:1-200Q9104SD64.png

o,(]w kF  

图片:1-200Q9104Z3960.png

OQ*BPmS-   
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 kz30! L  
,76xa%k(U|  

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L[s7q0 F`l  
  cJ^{iOQ+  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 n VNz5B  
zv.R~lMtY  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 *h([ai"1-  
E@} NV|90  

图片:1-200Q9105040H0.png

 U=ek_FO  
r%=}e++^%  
查看完整的应用实例 B r`a;yT  
=(aA`:Nl  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 qnc?&f  
a%g|E'\Jw  

图片:1-200Q910511DV.png

G>@KX  
azBYh*s=5{  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 s^\ *jZ6  
HP,sNiw  
1. 例#3：刻意忽略衍射 C srxi'Pe  
or<n[<D-C  

图片:1-200Q9105200K2.png

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查看完整的应用实例 R"2wop  
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2. 实例#3：包含衍射 ?zP/i(1y  
{3LAK[C  

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