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    [技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2023-09-27
    1. 摘要 LBw1g<&  
    p_RsU`[  
    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#_  
    ~[t[y~Hup  
    n1Yp1"2b[  
    %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$&DCv   
    - 二次相的解析处理,类似chirp-z变换。 Y`~Ut:fZ  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) '{cIAw/"n  
     逐点傅里叶变换(PSF) S\CCrje  
    - 受静态相位理论启发的一种近似方法,但采用纯粹的数学形式来表达。 N=V==Dbu-  
    - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 ju8> :y8  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) LQ@"Xe]5  
    AP3a;4Z#  
    )HEa<P^kJl  
    g_;\iqxL  
    3. 每个元件的设置 Z%gh3  
    'NWfBJm  
     傅立叶变换设置 /p/]t,-j2  
    - 对于每个元件和探测器,都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 ]vAz  
    - VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项;不选择未激活的选项。 Sj3+l7S?  
    - 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) z0 d.J1VW  
    =}~hWL  
    #$.;'#u'so  
    %Tfbsyf%f  
    4. 每个元件的设置 f[]dfLS"W  
    ?>VLTp8]  
     傅里叶变换设置 x'8x   
     {y)=eX9  
           Fn wJ+GTu  
    Pd8![Z3  
    5. 默认的傅里叶变换设置 S;Fi?M  
    l5~os>  
    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。 u2tfF  
    - 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?~  
    T~-ycVc  
    m&d|t>3<  
    &j;wCvE4+  
    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$;  
    •球面透镜元件 }H53~@WP>  
    - 此类组件可以理解为 r-,%2y?  
    •一组曲面元件,以及 <3n Mx^  
    •之间有一些自由空间 Usvl}{L[  
    - 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 %O;:af"Ja8  
    )705V|v  
    &0d# Y]D4`  
    h0EEpL|\  
     在k域的元件 9i:L&dN  
    - 当元件的求解器/函数在k域中工作时,傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 6%'QjwM_  
    - 这适用于以下情况 juJklSD  
    •平面表面元件 `>o{P/HN  
    •分层介质元件 J4hL_iCQ  
    •光栅元件 KM, \  
    •功能光栅元件 !t"4!3  
    y RqL9t  
    |]bsCmD  
    p%ki>p )E|  
    实例#1:低菲涅尔数系统中的针孔 PI {bmZ  
    N%@Qf~  
    1. 实例#1:成像的光源模式 JtE M,tK  
    6jaEv#  
    xo^b&ktQd  
    查看完整的应用实例 l$KA)xbI  
    A`%k:@  
    2. 实例#1:系统内部包含的衍射效应 w7L{_aom  
    )$2QZ qX  
    [g |_~h  
    ic:zsuEm  
    iT+8|Yia  
    3. 实例#1:出瞳衍射法 SO/c}vnBB  
    H*n-_{h"t  
    =jN.1}  
    .^`{1%  
    4. 实例#1:出瞳衍射与对比 `v!urE/gg%  
    yZY\MB/  
    ^e,.  
    B`)BZ,#p  
    实例#2:用于激光导星的无焦系统 bIDj[-CDG  
    Q-okt RK  
    1. 实例#2:包含所有可能的衍射 k=$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)  
    ?FZ HrA  
     tU5zF.%  
    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   
    y-b%T|p9  
    9.M4o[  
    rgQOj^xKv^  
    查看完整的应用实例 NN{?z!  
    eb{nWP  
    )AtD}HEv  
    !PlEO 2at  
    2. 实例#3:包含衍射 2 RX;Ob_  
    HyQJXw?A:  
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