[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 /?ZO-]q  
J]!&E~Y  
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。
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3jI rB%  
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2. 三种傅里叶变换 Jw4#u5$$Z  
~nVO%IxM4J  
 快速傅里叶变换(FFT) OV"uIY[%8V  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 & t.G4  
 半解析傅里叶变换(SFT) \&6^c=2=  
- 一种无需近似的高效重构。 iBM;$0Y  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 ?rJe"TOIy  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) V 6*ohC:  
 逐点傅里叶变换(PSF) #VvU8"u  
- 受静态相位理论启发的一种近似方法，但采用纯粹的数学形式来表达。 5LX%S.CW  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 s3/iG37K  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) rA\6y6dFs  
ee}HQ.}Ja  
qk{+Y  
O x),jc[/  
3. 每个元件的设置 +W%3VV$  
9n#lDL O  
 傅立叶变换设置 U.GRN)fL4  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 ?mA%`*=q  
- 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。 {f(RYj  
- 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) 0|}]=XN^  
H{BP7!t[V  
T2dv!}7p  
W=S
<DtG2  
4. 每个元件的设置 6
IPQ}/l  
P3k@ptc-K  
 傅里叶变换设置 1iJaj  
FK+`K<  
       vTl7x  
JW}
O`H9  
5. 默认的傅里叶变换设置 tW -f_0a.  
?'IY0^  
 光源模式和探测器的设置 ,\RZ+kC>~  
- 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。 fEB&)mM  
- 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。 fZtuP1-4  
1EemVZdY  
1!
=^mu8  
q2e=(]rKE{  
6. 特殊情况     P?o|N<46  
*DcB?8%  
 多表面元件 di4>Ir~]  
- 对下列情况应当特别考虑 v;o/M6GL5  
•透镜系统元件
f.G"[p  
•球面透镜元件 m#,AD,s  
- 此类组件可以理解为 U~GQ JR  
•一组曲面元件，以及 n)uck5  
•之间有一些自由空间 ;i,3KJ[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。 (Zoopkxw  
V^%P}RFMc  
od-yVE
&  
g2%fla7r  
 在k域的元件 V%Ww;Ca]I  
- 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 "j/jhe6  
- 这适用于以下情况 KQTv5|$?  
•平面表面元件 G@+R!IG  
•分层介质元件 ~zYk,;m  
•光栅元件 )>(ZX
9diV  
•功能光栅元件 045_0+r"@  
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UlM22  
'w8p[h (,  
  '\% Kd+k  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 4q)+nh~s  
s4[PwD  
1. 实例#1：成像的光源模式 _KJ!C!  
6FkBb!ASk  
(b8ZADI*  
查看完整的应用实例 |" ag'h  
LaX<2]Tx:  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 )dfwYS*[n  
yHf:/8Z  
[tk6Kx8a  
LDY3Ya`6m  
~X<?&;6  
3. 实例#1：出瞳衍射法 d]K
$0HY  

kfgkZ"9  
(9Of,2]&E  
QTospHf`  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 uK=)65]  
mRIBE9K+&  
r1BL?&X-  
  J,*+Ak ~  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 dC>(UDC  
:[&QoEZW  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 J^-a@'`+  
2j&0U!DX  
v Q51-.g  
o]DYS,v  
查看完整的应用实例 5><T#0W?  
o8X? 1  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 NwN3T]W  
7$mB.\|  
\U>|^$4 #5  
(SMk!b]}  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 H.< F6  
jJD*s/o  
1. 例#3：刻意忽略衍射 e5d STc`  
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c{j)beaS  
查看完整的应用实例 u\(>a  
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2. 实例#3：包含衍射 S3s6  
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