[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 <`dF~  
^q"wd?((h  
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。 ?e|
'I"  
ivdw1g|)h  
oz}p]l7  
&`7~vA&c  
2. 三种傅里叶变换 _/[n/"gn  
~A8%[.({5  
 快速傅里叶变换(FFT) 0/.#V*KM  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 }9C5U>?  
 半解析傅里叶变换(SFT) -;$+`<%  
- 一种无需近似的高效重构。 <_*8a(j3  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 b("JgE`  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) lwH&4K  
 逐点傅里叶变换(PSF) =#XsY,r  
- 受静态相位理论启发的一种近似方法，但采用纯粹的数学形式来表达。 3)f=Z2U>  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 XEqg%f  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) ` n{rzenPX  
dE5DH~ldV  
!2x"'o  
#
SY8Zv  
3. 每个元件的设置 ^_<>o[qE  
x7e  
 傅立叶变换设置 </y V  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。
|Y<ca   
- VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项；不选择未激活的选项。 V>P\yr?  
- 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) tC+9W1o  
.Jdw:  
Fm}O,=  
K. G#[  
4. 每个元件的设置 /3%]Ggwe  
*9^CgLF  
 傅里叶变换设置
SX}GKu  
"sFdr
XJ  
       whNRUOK:  
;J\{r$q  
5. 默认的傅里叶变换设置 8
O{]ML  
'D(Hqdr;:  
 光源模式和探测器的设置 7kn=j6I  
- 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。 kt1f2cj  
- 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。 ~E^EF{h   
NQfIY`lt'  
HXU"]s2Z  
Ao96[2U6  
6. 特殊情况     wri[#D {  
af{;4Cr  
 多表面元件 xSb/98;  
- 对下列情况应当特别考虑 uMsKF%m  
•透镜系统元件 v03~=(  
•球面透镜元件 c%~'[W04\  
- 此类组件可以理解为 mS~3QV  
•一组曲面元件，以及 `j>qOT  
•之间有一些自由空间 Lu:!vTRmw  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 cb%w,yXw  
#Mbt%m  
&P3B  

8Z3+S)6  
 在k域的元件 *MagicA  
- 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 .M>u:,v  
- 这适用于以下情况 V2/+SvB2  
•平面表面元件 ZuS+p0H"  
•分层介质元件 %n}.E304  
•光栅元件 +G/~v`Bv  
•功能光栅元件 ;JL@V}L,  
bT{P1nUu  
6\o.wq  
  1Y9Ye?~jd  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 7 oZ-D~3  
p'w[
5'  
1. 实例#1：成像的光源模式 tDN-I5q  
5RLK]=  
F$ h/k^  
查看完整的应用实例  jMp{  

X_!mZ\H7  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 Jy|Mfl%d  
; wHuL\  
WZ&#O#(eO`  
!;\-V}V  
=
m/2)R{  
3. 实例#1：出瞳衍射法 !d(!1fC  
RTl7vzG  
M3z7P.\G  
0_]aF8j  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 P;_dilG  
Ne9 .wd  
dfJ7Dhn  
  4|+ |L_  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 S'@"a%EV  
Y#t"..mc'  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 t#pY2!/T3  
*E. 2R{  
Og*1pvN<  
rLKDeB  
查看完整的应用实例 i'5bPW  
L0_=R;.<  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 S i>TG  
fglZjT  
(Iq\+@xE=  
AT9SD vJ  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 [&`>&u@MK  
eqf~5/Z  
1. 例#3：刻意忽略衍射 sNZPv^c  
ih;TQ!c+b  
"Q J-IRt&  
cXCczqabv  
查看完整的应用实例 Z\7bp&&  
9(PFd%  
C9iG`?  
plIx""a^h  
2. 实例#3：包含衍射 $?GO|.59  
}N|/
b"j9