[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 ttUK~%wSx  
#?Kw 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。 3s/1\m%  
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2. 三种傅里叶变换 F|eWHw?t  
TL2E|@k1]  
 快速傅里叶变换(FFT) 9tJ0O5  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 f~T7?D0u}N  
 半解析傅里叶变换(SFT) >9!J?HA  
- 一种无需近似的高效重构。 r@3-vLI!u  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 9 Gd6/2  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) ##6\~!P  
 逐点傅里叶变换(PSF) T4]2R  
- 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。 O3@DU#N&s  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 "G [Nb:,CR  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) ):'wxIVGI  
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3. 每个元件的设置 ).;{'8Q  
<4; nq~  
 傅立叶变换设置 7.<jdp  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。
8{jXSCP#  
- 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。 ;&&<zWq3h  
- 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) ,gVVYH?qR  
3_)I&RM  
xT"V9t[f  
RG{T\9]n  
4. 每个元件的设置 YbU8 xq  
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 傅里叶变换设置 ?Z 2,?G  
QFx3N%  
       =$J(]KPv!?  
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5. 默认的傅里叶变换设置 :|s8v2am  
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 光源模式和探测器的设置 D!~ Y"4<  
- 对于光源模式和探测器，默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 'nq=xi@RC  
- 在特殊情况下，对于光源模式或探测器而言，衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。  Lto*L X  
)$:1e)d  
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_/LGGt4&%  
6. 特殊情况     !:|*!  
7<xnE]jdq  
 多表面元件 %*gf_GeM  
- 对下列情况应当特别考虑 :cC$1zv@
 
•透镜系统元件 309
pl  
•球面透镜元件 PT2;%=f
 
- 此类组件可以理解为 0#8  
•一组曲面元件，以及 P+j=]Yg  
•之间有一些自由空间 0SL{J*S4[#  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 49MEGl;K0\  
@PvO;]]%  
+]%S}<R  
KrpIH6  
 在k域的元件 (zo7h  
- 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 r
Rq60A
  
- 这适用于以下情况 B
u(51wU8  
•平面表面元件 !1)aie+p6  
•分层介质元件 5?-HQoT)G  
•光栅元件 yiZtG#6K{  
•功能光栅元件 g,+e3f  
7'IIB1v.\  
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ZG=&  
  v1:.t  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 V.*TOU{{xh  
(t-hi8"  
1. 实例#1：成像的光源模式 u(f  
>1sa*Wf  
6HY): M&?  
查看完整的应用实例 63W;N7@  
kG>jb!e@(  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 GY]P(NU  
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y&$n[j  
^>IP"kF  
AY/.vyS  
3. 实例#1：出瞳衍射法 1q7&WG  
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4. 实例#1：出瞳衍射与对比 LE8<JMB  
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  aN0[6+KP;  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 stRM*.  
 ~71U s  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 eS8(HI6{^  
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查看完整的应用实例 g"P%sA/E+  
M|DMoi8x  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 MRLiiIrq,5  
cI2Ps3~"Q  
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*$eH3nn6g  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 <Q|\mUS6  
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1. 例#3：刻意忽略衍射 j[r}!;O  
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查看完整的应用实例 v,-Tk=qP  
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2. 实例#3：包含衍射 |*{*tW C1  
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