[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 -Oo7]8  
2?]NQE9lA  
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。 AZmABl  
1|za>N6[yu  
,gR9~k,  
>L#HE  
2. 三种傅里叶变换 vW\#2[j[  
JRMe(,u  
 快速傅里叶变换(FFT) W$x'+t5H  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 R<}Yf[TQ  
 半解析傅里叶变换(SFT) C+
B`A9  
- 一种无需近似的高效重构。 }gE?ms4$  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 uvo2W!  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) !6t ()]  
 逐点傅里叶变换(PSF) ,0^:q)_  
- 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。 '_
z#}P<  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 LB<,(dyh  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) XYbc1+C  
HvWnPh1l  
EJ*  
.Dw^'p>  
3. 每个元件的设置 8^3Z]=(Q  
P:z5/??2S  
 傅立叶变换设置 DrD68$,QN  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 hWGCYkuW  
- 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。 QdM&M^  
- 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)
r5!I|E  
!]tZE%?  
]M|Iy~ X  
7`^]:t  
4. 每个元件的设置 W/O&(t  
*i[^-  
 傅里叶变换设置 sR`WV6!9  
^(p}hSLAfQ  
       RlU=  
o=`FGowF
 
5. 默认的傅里叶变换设置 ,|4%YaN.3  
/J8'mCuC.  
 光源模式和探测器的设置 j HT2|VGb*  
- 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。 X@u-n_  
- 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。 {1^9*  
I|=$.i  
hSmu"a,S  
i%7b)t[y  
6. 特殊情况     Y-%S,91O  
8=^o2&  
 多表面元件 X0X!:gX  
- 对下列情况应当特别考虑 \2!v~&S  
•透镜系统元件 n<;TBK  
•球面透镜元件 !=(~e':Gv  
- 此类组件可以理解为 |okS7.|I
X  
•一组曲面元件，以及 pIh%5ZU  
•之间有一些自由空间 W`fE@*k0  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 v4}kmH1  
T,h,)|:I^  
$w
a )e  
6aG/=fq  
 在k域的元件 pPcn F`A  
- 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 ms'!E)  
- 这适用于以下情况 PgZ~of&  
•平面表面元件 Y?Yix  
•分层介质元件 kI974:e42  
•光栅元件 6g@@V=mf  
•功能光栅元件 >= Hcw  
%gB 0\C  
;b:Ct<  
  rJJI<{$  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 iYj+NL  
}}v04~  
1. 实例#1：成像的光源模式 ]p~QdUR(  
iG*3S)  
WY%LeC!t  
查看完整的应用实例 J;Az0[qMR  
RaFk/mSw  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 aTC7H]e  
jyPY]r  
Fkas*79  
xq',pzN  
e.eQZ5n~q`  
3. 实例#1：出瞳衍射法 AF5.gk=  
7\aLK#
 
v7VJVLH,I7  
UA3
%I8gu_  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 @p jah(i`  
Ml8'=KN_  
kWL\JDZ`.  
  e[}R1/!L  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 GeN8_i[  
'j];tO6GfC  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 v/f&rK*>  
K"1xtpy  
&#Sg1$/+  
D,+I)-k<  
查看完整的应用实例 fL4F ~@`9l  
M:h~;+s  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 +`Bm  
5:SfPAx  
b9HE #*d,  
@=)_P
G  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 D.|h0gU  
&;7\/m*W1  
1. 例#3：刻意忽略衍射 ( B$;'U<  
6sl*Ko[  
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查看完整的应用实例 94"R&
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c]O3pcU  
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2. 实例#3：包含衍射 ^<xpp.eY  
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