[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 ?$H=n{iW  
_GL:4  
VirtualLab Fusion包含了多种场求解器和函数。它们可以在空间(x)域或空间频率(k)域工作。为了将不同的求解器和函数简建立连接，实现复杂系统的建模，x域和k域之间的转换是至关重要的一步。 在本文中，我们将通过不同实例的讨论来示范如何对VirtualLab Fusion中有三种傅里叶变换算法进行设置。 [jKhC<t}  
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2. 三种傅里叶变换 ",45p@  
x?G"58  
 快速傅里叶变换(FFT) NMH'4R  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 y?xFF9W@H  
 半解析傅里叶变换(SFT) Y$eO:67;  
- 一种无需近似的高效重构。 U;Q?Rh-W  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 SGLU7*sfd  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) WQltUaF  
 逐点傅里叶变换(PSF) PCiwQ4~  
- 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。 AbOF
/g)C  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 lD1m<AC  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) qL!pDZk  
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3. 每个元件的设置 KyRcZ"  
t`"pn<  
 傅立叶变换设置 43BqNQ0  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 2j-^F  
- 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。 78t:ge eX  
- 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) kuo!}QFL  
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KWiP`h8  
4. 每个元件的设置 8QFg6#"O  
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VlZ  
 傅里叶变换设置 qW|_|%{U+  
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       k[5:]5lp+  
OH6-\U'.Z  
5. 默认的傅里叶变换设置 c4(og|ifk  
_.^`DP>  
 光源模式和探测器的设置 j4}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。 H[U"eS."  
- 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。 ~r?VXO p"  
`clp#l.ii  
DN;3VT.-  
K5}0!_)G  
6. 特殊情况     @ 3,:G$,  
#= @?)\~  
 多表面元件 *apkw5B}C  
- 对下列情况应当特别考虑 
^BhS*  
•透镜系统元件 sTw+.m{F  
•球面透镜元件 WSOz^]  
- 此类组件可以理解为 X v$"B-j  
•一组曲面元件，以及 n|eM}ymF+  
•之间有一些自由空间 j. mla  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 OzAxnd\.N  
tYMPqP,1.  
#X qnH  
N%!{n7`N:  
 在k域的元件 Y
Z^mH <  
- 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 _[$,WuG1  
- 这适用于以下情况 kxt/I<cs  
•平面表面元件 d
VyT`  
•分层介质元件 0n*D](/NK  
•光栅元件 I9*BTT]  
•功能光栅元件 /-
Z}=  
Cm;M; ?  
Q+ZZwqyxD  
  3>mAZZL5[  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 '+7"dHLC;  
#M@~8dAH}M  
1. 实例#1：成像的光源模式 h}4yz96WD  
0HN%3AG]  
w$"^)EG,7  
查看完整的应用实例 y'(a:.%I  
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2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 lE
Sv  
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3. 实例#1：出瞳衍射法 _RE;}1rb,  
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O~mQ\GlW  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 slAR<8  
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2d&]V]:R*  
  0[E\h   
实例#2：用于激光导星的无焦系统 L}rYh`bUP[  
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1. 实例#2：包含所有可能的衍射 f4$sH/ 2#v  
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查看完整的应用实例 _ Y7Um  
D7=Irz!O\7  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 jXPbj.  
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s"R5'W\U  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 i6<uj  
c#TV2@  
1. 例#3：刻意忽略衍射 6sG5n7E-A  
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查看完整的应用实例 ZsSW{ffZ77  
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2. 实例#3：包含衍射 nw(R=C  
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