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    [技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2023-09-27
    1. 摘要 Ncr*F^J4  
    cuoZ:Wh  
    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。 q2e=(]rKE{  
    K(3_1*e  
    *DcB?8%  
    di4>Ir~]  
    2. 三种傅里叶变换 v;o/M6GL5  
    f.G"[p  
     快速傅里叶变换(FFT) m#,AD,s  
    - 对于不同数值计算,一种标准而高效的算法。 U~GQ JR  
     半解析傅里叶变换(SFT) n)uck5  
    - 一种无需近似的高效重构。 ;i,3KJ[L  
    - 二次相的解析处理,类似chirp-z变换。 (Zoopkxw  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) ~wFiq)v(  
     逐点傅里叶变换(PSF) !zQbF&>  
    - 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。 _]t^F9l  
    - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 5L y Wg2  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) !Z!X]F-fY  
    AF\gB2^  
    xO{$6M3-~  
    928uGo5  
    3. 每个元件的设置 8)ykXx/f@  
    x(+H1D\W   
     傅立叶变换设置 `LOW)|6r`  
    - 对于每个元件和探测器,都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。  X]4j&QB  
    - VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项;不选择未激活的选项。 VCX^D)[-  
    - 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) E}g)q;0v|2  
    JFu9_=%+  
    <lgX=wx L  
    `kYcTFk  
    4. 每个元件的设置 7V2xg h!W  
    rHp2I6.0a  
     傅里叶变换设置 )wNcz~ Y  
    d T7!+)s5-  
           [.'9Sw  
    rlQ=rNrG&E  
    5. 默认的傅里叶变换设置 KA? J:  
    cBtQ2,<6  
    光源模式和探测器的设置 *t300`x  
    - 对于光源模式和探测器,默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 \IP 9EFA  
    - 在特殊情况下,对于光源模式或探测器而言,衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 kfgkZ"9  
    9/JB n  
    ?k^~qlye  
    _>E=.$  
    6. 特殊情况     :E.T2na  
    Nj{;  
     多表面元件 ;R]~9Aan  
    - 对下列情况应当特别考虑 MNf^ml[  
    •透镜系统元件 @xeJ$ rlu  
    •球面透镜元件 ]oLyvG  
    - 此类组件可以理解为 V-9\@'gc  
    •一组曲面元件,以及 DJb9] ,=a  
    •之间有一些自由空间 wpg7xx!  
    - 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 9p,PWA  
    oFKTBH:I  
    gKP=@v%-  
    cHC4Y&&uZ  
     在k域的元件 @77+K:9I 7  
    - 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 & zv!cf  
    - 这适用于以下情况 U%n>(!d  
    •平面表面元件 _+OCI%=:  
    •分层介质元件 P9)L1l<3I  
    •光栅元件 `R*SHy! _  
    •功能光栅元件 6^)eW+  
    P)O:lYX  
    M<r]a{Yv  
    / 5/m x  
    实例#1:低菲涅尔数系统中的针孔 {f\{{JJ]  
    Nw '$r  
    1. 实例#1:成像的光源模式 XEBj=5sG  
    #nq_R  
    ZgfhNI\  
    查看完整的应用实例 YjiMUi\V  
    &$ fyY:<\  
    2. 实例#1:系统内部包含的衍射效应 sB5@6[VDI  
    Sd/7#  
    v]#[bqB.b  
     F*_+k  
    ]&s@5<S[  
    3. 实例#1:出瞳衍射法  niyI$OC  
    VRTJKi  
    ?2q0[T?e  
    2BiFP||  
    4. 实例#1:出瞳衍射与对比 }tL]EW^  
    |I;]fH,+  
    r>gf&/Pl  
    U6.hH%\}@  
    实例#2:用于激光导星的无焦系统 <{j;']V;  
    $/ g<h  
    1. 实例#2:包含所有可能的衍射 xXfv({  
    CjEzsjqe<I  
    Bus]OF>hu  
    w '9!%mr  
    查看完整的应用实例 jOd+LXPJ  
    aQ-SrxmO8  
    2. 实例#2:忽略透镜间的衍射效应 xd\ml 37~  
    <7! "8e  
    r4d#;S9{o  
    _sn<"B%>  
    实例#3:剪切干涉法的准直测试 I+( b!(H  
    4I9Yr  
    1. 例#3:刻意忽略衍射 z4(`>z2a  
    ilyF1=bp  
    JXHf$k  
    jrpki<D  
    查看完整的应用实例 4C )sjk?m  
    8@b`a]lgrd  
    hiv {A9a?  
    iRx`Nx<@  
    2. 实例#3:包含衍射 eJ6 #x$I,  
    xUNq!({T  
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