[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 /BpxKh2p  
Gy!P,a)z  
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。 s*Ih_Ag=:  
,
-'4L9  
u g\w\b  
5lTD]d  
2. 三种傅里叶变换 #dc1pfL!y{  
''S&e  
 快速傅里叶变换(FFT) 5h8o4  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 Z)&D`RCf  
 半解析傅里叶变换(SFT) /APcL5:=  
- 一种无需近似的高效重构。 `tE^jqrke5  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 Fk1.iRVzi  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) >|3a 9S  
 逐点傅里叶变换(PSF) )`8pd 7<.  
- 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|_V<'  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 NP/>H9Q2%  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) EfiU$8y  
7 ({=*  
++8_fgM  
F98i*K`"  
3. 每个元件的设置 Y)XvlfJ,h?  
PJgp
+u<  
 傅立叶变换设置 j'GtgT  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 }"zC >eX&  
- 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。 |NrrTN?>  
- 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) TfRGA(+#  
= .oHnMX2M  
}rbZ&IN\?E  
Y ?'tUV  
4. 每个元件的设置 GK{{7B  
8LJ{i%  
 傅里叶变换设置 aMK~1]Cx  
l#bAl/c`  
       IfV 3fJ7  
Ct]A%=cZW  
5. 默认的傅里叶变换设置 [pgZbOIN37  
<7n]Ai@Y  
 光源模式和探测器的设置 RFko>d  
- 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。 _+w/ pS`M  
- 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。 7Kf}O6nE  
cDV^8 R  
:0^s0l  
2cf' ,cv@8  
6. 特殊情况     rt4Z;  
sR=/%pVN  
 多表面元件 cxP6-tV%  
- 对下列情况应当特别考虑 T_#, A0G  
•透镜系统元件 f h<*8w0H  
•球面透镜元件 >dQK.CG  
- 此类组件可以理解为 4MW ]EQ-  
•一组曲面元件，以及 Zk? =  
•之间有一些自由空间 XnU
O*v^]  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 o6}n8U}bk  
uDuF#3 +"  
.g% Y@r)=5  
#^rU x.  
 在k域的元件 jo98 jA<  
- 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 oq;'eM1,.  
- 这适用于以下情况 RL}KAGK  
•平面表面元件 =P^wh  
•分层介质元件 Xl%0/o  
•光栅元件 Lz4ehWntO  
•功能光栅元件 M{N(~ql  
K7`YJp`i  
.36^[Jsz":  
  HJhH-\{@  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 :w-`PYJ%G  
KN[d!}W:  
1. 实例#1：成像的光源模式 |4b)>8TL/  
7*+TP~WI  
IcF@F>>  
查看完整的应用实例 $L}aQlA1JM  
`M@Ak2gcR+  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 +,flE=5]s  
3|kgTB-  
30F!kP*E  
\7Cg,Xn  
O`W%Tr  
3. 实例#1：出瞳衍射法 \m/xV/  
F $yO  
fCUT[d+H  
2x}6\t  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 n9hm790x-  
>Da~Q WW|  
%mI~ =^za  
  *\XH+/]+  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 m],Ud\  
d;G~hVu  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 qfL-r,XS`F  
t#~?{i@m  
#hxyOq,  
ffcLuXa  
查看完整的应用实例 'K@0Wp  
[
*Ju3  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 sic$uT  
5nLDj:C~  
6rDfQ`f\p  
2WCLS{@'  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 e<=;i" |  
<,8l *1C  
1. 例#3：刻意忽略衍射 >Hwc,j q  
\8b6\qF/\  
m *X7T  
WS0JS'  
查看完整的应用实例 Ex(3D[WmMW  
;Ss$2V'a  
jX */piSq  
;4~U,+Av  
2. 实例#3：包含衍射 Tj/GClD:%  
s:|M].