[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 LBw1g<&  
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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。 ;AG8C#_  
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%z=le7  
2. 三种傅里叶变换 Q*D;U[  
Kg{+T`  
 快速傅里叶变换(FFT) {&&z-^  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 4>wP7`/+y  
 半解析傅里叶变换(SFT) g9 .Q<JwO  
- 一种无需近似的高效重构。 \j$&DCv
 
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 Y
`~Ut:fZ  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) '{cIAw/"n  
 逐点傅里叶变换(PSF) S\CCrje  
- 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。 N=V==Dbu-  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 ju8>:y8  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) LQ@"Xe]5  
AP3a;4Z#  
)HEa<P^kJl  
g_;\iqxL  
3. 每个元件的设置 Z%gh3  
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 傅立叶变换设置 /p/]t,-j2  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 ]vAz  
- 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。 Sj3+l7S?  
- 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) z0d.J1VW  
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4. 每个元件的设置 f[]dfLS"W  
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 傅里叶变换设置 x'8x   
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       FnwJ+GTu  
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5. 默认的傅里叶变换设置 S;Fi?M  
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 光源模式和探测器的设置 4VHn \  
- 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。 u2t
fF  
- 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。 YX!iL6?~  
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m&d|t>3<  
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6. 特殊情况     |44Ploz2b  
~?l | [  
 多表面元件 [|v][Hwv  
- 对下列情况应当特别考虑 (|2t#'m  
•透镜系统元件 z[N`s$;  
•球面透镜元件 }H53~@WP>  
- 此类组件可以理解为 r-,
%2y?  
•一组曲面元件，以及 <3nMx^  
•之间有一些自由空间 Usvl}{L[  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 %O;:af"Ja8  
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&0d#Y]D4`  
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 在k域的元件 9i:L&dN  
- 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 6%'QjwM_  
- 这适用于以下情况 juJklSD  
•平面表面元件 `>o{P/HN  
•分层介质元件 J4hL_i
CQ  
•光栅元件 KM,\  
•功能光栅元件 !t"4!3  
y RqL9t  
|]bsCmD  
  p%ki>p )E|  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 PI {bmZ  
N%@Qf~  
1. 实例#1：成像的光源模式 JtE M,tK  
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xo^b&ktQd  
查看完整的应用实例 l$KA)xbI  
A`%k:@  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 w7L{_aom  
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ic:zsuEm  
iT+8|Yia  
3. 实例#1：出瞳衍射法 SO/c}vnBB  
H*n-_{h"t  
=jN.1}  
.^`{1%  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 `v!urE/gg%  
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  B`)BZ,#p  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 bIDj[-CDG  
Q-oktRK  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 k=$TGqQY?  
;?Tbnn Wn  
h8q[1"a:  
BKCiIfkZ  
查看完整的应用实例 b#%hY{$j  
mthA4sz  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 ;+R&}[9,A)  
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QW~E&B%  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 KAJi  
1ba~SHi  
1. 例#3：刻意忽略衍射 B:Oa}/H   
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查看完整的应用实例 N
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2. 实例#3：包含衍射 2RX;Ob_  
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