[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 `ZC -lAY  
U/U_q-z]  
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。 O>rz+8T  
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r H9}VA:h  
?=iy 6q  
2. 三种傅里叶变换 ^|rzqXW  
k~<ORnda  
 快速傅里叶变换(FFT) 0\ j)!b  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 2V9"{F?  
 半解析傅里叶变换(SFT) @d3yqA  
- 一种无需近似的高效重构。 yyVJb3n5:!  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 q,Nqv[va  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) REJBm  
 逐点傅里叶变换(PSF) +)( "!@  
- 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。 [e.`M{(TB  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 **9[e[(X  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) [F *hjGLc}  
`a7b,d  
jw2hB[WR  
q4/P'.S  
3. 每个元件的设置 \@6w;tyi  
SV2\vby}C  
 傅立叶变换设置 5iItgVT
W  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 gfv?#mp  
- 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。 ^?0WE  
- 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) Q;2kbVWY  
viS7+E|O  
3XjY  
|oOA;JC)(  
4. 每个元件的设置 tN;~.\TKg  
:(jovse\  
 傅里叶变换设置 ]CnT4[f!  
,}OQzK/"mP  
       '! ;Xxe5  
_ =O;Lz$x  
5. 默认的傅里叶变换设置 JHVesX  
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3&\  
 光源模式和探测器的设置 Z=s]@r  
- 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。 )!`>Q|]}Zd  
- 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。 c30kb  
+r =p,leb  
? i|LO  
QfU{W@!h  
6. 特殊情况     6CWm;%B#G  
r<kqs,-~  
 多表面元件 $xj>j  
- 对下列情况应当特别考虑 A}
03s6^i;  
•透镜系统元件 Q S.w#"X[  
•球面透镜元件 fJG!TQJ[Y  
- 此类组件可以理解为 {f%x8t$  
•一组曲面元件，以及 24_/JDz  
•之间有一些自由空间 f'M7x6
W  
- 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#D N3yu?  
?m.Ry  
N^tH&\G\m  
!RdubM  
 在k域的元件 L)Ru]X`  
- 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 K06&.>v_  
- 这适用于以下情况 F, p~O{ Q  
•平面表面元件
o>4GtvA*  
•分层介质元件 uQg&A`4  
•光栅元件 yy3-Xu4  
•功能光栅元件 {W#VUB  
4^BHJOvs  
:.EVvuXI  
  w=75?3c7F  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 c3aF lxW  
-jsk-,  
1. 实例#1：成像的光源模式 K~>ESMZ5  
{d,~=s0T  
]^CNC0  
查看完整的应用实例 w!^{Q'/,Q  
Uu3<S  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 1{X ;&y  
-}*YfwK  
0V:PRq;v0  
BIjQ8 t  
vb Mv8Nk  
3. 实例#1：出瞳衍射法 T]Eg9Y:+v  

6>B_ojj:  
|d8x55dk  
;7Y4v`m  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 R k).D6  
UDz#?ZWnd  
J'>i3eLq  
  OmX(3>:9  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 t<2B3&o1  
`[Xff24(eb  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 ENi@R\
p
 
zcNv T  
42: 6=\  
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查看完整的应用实例 Ui`Z>,0sFi  
r|tTDKGQ  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 iv/!c Mb  
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tk <R|i  
.-g++f(_i  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 DVq5[ntG  
z!GLug*j`  
1. 例#3：刻意忽略衍射 B@W`AD1^{  
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查看完整的应用实例 IA XoEBlMs  
zLxO\R!d  
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2. 实例#3：包含衍射 5 5_#?vw  
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