[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 `&w{-om\  
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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。 ^+k~
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2. 三种傅里叶变换 OYLg-S  
q.s'z}  
 快速傅里叶变换(FFT) M"!{Dx~  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 w:HRzU>  
 半解析傅里叶变换(SFT) AQm#a;  
- 一种无需近似的高效重构。 F1GFn|OA  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 )l6(ss!J  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) kK%@cIXS3  
 逐点傅里叶变换(PSF) :D:Y-cG*n<  
- 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。 K*9~g('  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 6^NL>|?  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) {'NXJ!I;t  
)uRR!<"~  

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3. 每个元件的设置 S(#v<C,hd  
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 傅立叶变换设置 Ev]oPCeA  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 (MzThGJK_  
- 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。 /C6$B)w_*{  
- 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) 6(8zt"E  
{&uN q^Ch  

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RXw }Tb/D8  
4. 每个元件的设置 #&,~5  
7 0Wy]8<P  
 傅里叶变换设置 p|n!R $_g\  
FM,o&0HSd  

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5. 默认的傅里叶变换设置 Y,M2D  
QP7N#mh  
 光源模式和探测器的设置 r*f:%epB%  
- 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。 ^KUM4. 6  
- 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。 @S)p{T5G  
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图片:1-200Q9104034912.png

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6. 特殊情况     zb. ^p X  
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 多表面元件 'k9Qd:a}  
- 对下列情况应当特别考虑 Jix;!("  
•透镜系统元件
$E-c%-  
•球面透镜元件 2Q)pT$  
- 此类组件可以理解为 UL0n>Wa5  
•一组曲面元件，以及 1xjw=  
•之间有一些自由空间 f{+X0Oj  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 {)wl`mw3  
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UJ  
 在k域的元件 91|~KR)  
- 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 R_gON*9  
- 这适用于以下情况 [[
uZCKi  
•平面表面元件 Xu& v3Y~k  
•分层介质元件 q8H9au&/  
•光栅元件 'tY y_  
•功能光栅元件 ^~W s4[Guo  
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实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 Xp~O?2:3l  
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1. 实例#1：成像的光源模式 9 =D13s(C  
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(|sqN8SbA  
查看完整的应用实例 MrhJk  
q],/%W  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 xbsX-F  
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3. 实例#1：出瞳衍射法 }u.1$Y  
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4. 实例#1：出瞳衍射与对比 m_b_)/  
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实例#2：用于激光导星的无焦系统 ;_E][m  
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1. 实例#2：包含所有可能的衍射 J-W8wCq`  
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查看完整的应用实例 ;k8U5=6a  
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2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 "2GssBa  
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实例#3：剪切干涉法的准直测试 uY:u[  
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1. 例#3：刻意忽略衍射 ?Bsc;:KF  
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查看完整的应用实例 E\XD~
 
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2. 实例#3：包含衍射  S/Gy:GIf  
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