[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 E 5N9.th  
\T:*tgU  
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。 I*`;1+`  
GS@Zc2JPF  

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k+%c8w 9  
Kj/{V  
2. 三种傅里叶变换 sz@Y$<o  
3cSP1=$*  
 快速傅里叶变换(FFT) #J`MR05  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 KGP*G BZr  
 半解析傅里叶变换(SFT) mhv ;pM6  
- 一种无需近似的高效重构。 QZ2a1f'G  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 Q*W$!ZUT  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) !S}d?8I6  
 逐点傅里叶变换(PSF) 8}.V[,]6  
- 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。 GWCU9n  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 /1z3Q_M  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) T%TfkQ__d  
557%^)v  

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XQI!G_\+C  
3. 每个元件的设置 EHF dQ0gIa  
4sM9~zC5  
 傅立叶变换设置 }Q-%ij2  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 i0g/'ZP  
- 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。 O3En+m~3n)  
- 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) m_C#fR /I  
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4. 每个元件的设置 t+IrQf
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_`d=0l*8  
 傅里叶变换设置 ^"GDaM
F  
g..&x]aS(  

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       #'fQx`LV  
Tr$37suF  
5. 默认的傅里叶变换设置 y*vg9`$k  
0kxe5*-|  
 光源模式和探测器的设置 +T8]R7b9  
- 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。 z"$huE>P6  
- 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。 ,c6c=di  
30<3DA_P  

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6. 特殊情况     ' )~G2Ys  
`^'0__<M  
 多表面元件 @ev8"JZ1  
- 对下列情况应当特别考虑 (P|k$S?m  
•透镜系统元件 D22jWm2  
•球面透镜元件 A(T=  
- 此类组件可以理解为 wak`Jte=}m  
•一组曲面元件，以及 / 0y5/  
•之间有一些自由空间 "VI2--%v3  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 4)].{Z4q  
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+x)x&;B)/  
*zl-R*bM$  
 在k域的元件 !I+F8p   
- 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 LR%P\~  
- 这适用于以下情况 U!i@XA%P  
•平面表面元件 sHm:G_  
•分层介质元件 GK[[e~#u  
•光栅元件 F,h}HlU  
•功能光栅元件 J 7]LMw7  
3&5AbIZ  

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  Igb%bO_  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 YE[{Y(5;q  
n{E9p3
i  
1. 实例#1：成像的光源模式 Cg&:+  
7f\/cS^  

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TQsTL2a  
查看完整的应用实例 TykY>cl   
<~P([5  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 =0mXTY1  
b0h>q$b  

图片:1-200Q9104G3D2.png

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2,e>gP\]  
gM_MK8py  
3. 实例#1：出瞳衍射法 0*50uK=5  
yPT\9"/  

图片:1-200Q9104SD64.png

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图片:1-200Q9104Z3960.png

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4. 实例#1：出瞳衍射与对比 t[%ELHV  
(tzfyZ M  

图片:1-200Q910492YW.png

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  31{)~8  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 ?RU_SCp-  
XE
?,)8  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 $##
LSTA  
"J*LR  

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cBDOA<]r,  
_2rxDd1#.  
查看完整的应用实例 b*dEX%H8sf  
3TF'[(K=  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应
DPylc9[-  
*vP:+]  

图片:1-200Q910511DV.png

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实例#3：剪切干涉法的准直测试 _0!<iN L  
&d&nsQ
 
1. 例#3：刻意忽略衍射 qY|NA)E)Bp  
aKk0kC  

图片:1-200Q9105200K2.png

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查看完整的应用实例 U_1N*XK6$  
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2. 实例#3：包含衍射 zZI7p[A[3  
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