[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要  p>v,b&06  
=/=x"q+X  
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。 >(z{1'f{  
qG"|,bA  
iU^ 4a  
2'g< H-[  
2. 三种傅里叶变换 7=XQgbY/  
1!8*mk_R{  
 快速傅里叶变换(FFT) 47I:o9E  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 Fk D  
 半解析傅里叶变换(SFT) ezTu1-m  
- 一种无需近似的高效重构。 mFayU w  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 Qo  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) wo2^,Y2z+  
 逐点傅里叶变换(PSF) TI}H(XL(  
- 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。 Y0B
vN`E  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 lp[3z&u  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) VL5kjF3/  
n? "ti  
, >Y.!  
(PGmA>BT  
3. 每个元件的设置 $n `Zvl2  
&n<jpMB  
 傅立叶变换设置 ]SrKe-*:U  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 o!mfd}nG  
- 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。 :{4G=UbAI  
- 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) ]Oc :x  
`.aL>hf  
)|LX_kyW  
MSeO#X  
4. 每个元件的设置 o0-e,F>u  
WAY<X:|We  
 傅里叶变换设置 {+c/$4<  
+WPi}  
       q`1t*<sk  
q^sMJ  
5. 默认的傅里叶变换设置 6uDA{[OH  
]wne2WXE  
 光源模式和探测器的设置 ,<hXNN  
- 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。 Y'fI4  
- 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。 T.ub!,Y  
d!8q+FI  
B0p>'O2  
W/oRt<:E  
6. 特殊情况     3FPy"[[  

 %W"\  
 多表面元件 {\|? {8f  
- 对下列情况应当特别考虑 hD<z^j+  
•透镜系统元件 !qrF=a  
•球面透镜元件 ibzYY"D:  
- 此类组件可以理解为 @PwEom
`a  
•一组曲面元件，以及 ZfT%EPoZ:  
•之间有一些自由空间 } Q1$v~  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 `RGZ-Q{_  
:^%soEi  
@<vDR">  
W\.f:"2qr  
 在k域的元件 7vr)JT=  
- 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 6$PfX.Fh  
- 这适用于以下情况 eE7Rd>  
•平面表面元件 K'?ab 0  
•分层介质元件 c
cD+o$7LT  
•光栅元件 `m2F.^qrr  
•功能光栅元件 /bCrpcH  
3kR- WgVF,  
x?CjRvT$  
  jv2l_  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 W[^XG\  
83R"!w18  
1. 实例#1：成像的光源模式 ls*^3^O  
vJ"@#$.  
KD,b.s  
查看完整的应用实例 oPa2GW8  
S\0"G*  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 *<9D]  
J=zZGd%  
SF_kap%JM  
wCmwH=
O  
,}{E+e5jh7  
3. 实例#1：出瞳衍射法 9HTb  
\XRViG,|5  
!Z=`Wk5  
[*}[W6 3v  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 .\U+`>4av  
?5B}ZMW  
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M7  
  bO2$0!=I  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 EiJSLL  
T$}<So|  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 5j]}/Aq  
a S<JsB  
m@zxjIwT  
<[~x]-  
查看完整的应用实例 vO0ql  
t4gD*j6J3  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 !5A nr  
vjXvjv{t  
k ,<L#?,a  
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实例#3：剪切干涉法的准直测试 ~Zj?%4
 
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1. 例#3：刻意忽略衍射 d9Q%GG0]  
2&tGJq-E  
gpw(j0/Fs  
9l,Gd  
查看完整的应用实例 l>qCT  
q1?2 U<  
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.5dZaI)  
2. 实例#3：包含衍射 ,Y`C7Px  
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