[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 wGxLs>| 4  
07MLK8jS  
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。 =1JRu[&]8  
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图片:1-200Q9103601c3.png

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i'u;"ot=  
2. 三种傅里叶变换 VuR BJ2D  
:Oj+Tc9A  
 快速傅里叶变换(FFT) GkO6r'MVE  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 wb?hfe  
 半解析傅里叶变换(SFT) D|BN_ai9  
- 一种无需近似的高效重构。 ZN1p>+oY!  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 8]L.E  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) IpP0|:}  
 逐点傅里叶变换(PSF) 0jS/U|0  
- 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。 x?F{=\z
/o  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 S`^W#,rj  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) iUKj:q:  
WT)")0)[  

图片:1-200Q9103601c3.png

`fRy"44nR  
G@'0vYb#  
3. 每个元件的设置 zhe5i;M  
g:)vthOs  
 傅立叶变换设置 D0P% .r"v  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 j AE0$u~.  
- 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。 {V&7JZl,/  
- 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) S.j
jB  
%xruPWT:k  

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|{nI.>  
4. 每个元件的设置 >tzXbmFp;  
n\YxRs7 hF  
 傅里叶变换设置 vB{b/xmah  
aFym&n\  

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       N'1~wxd  
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5. 默认的傅里叶变换设置 kA_3o)J  
Z^l!y5s/H  
 光源模式和探测器的设置 $5IrM7i  
- 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。 F~AS(sk  
- 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。 YPc<  
SDwSlwf  

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AIyv;}5  
$yAfs3/%)s  
6. 特殊情况     ihWz/
qx&q  
 \_E.%K  
 多表面元件 -Tx tX8v  
- 对下列情况应当特别考虑 =1VH5pVr}  
•透镜系统元件 * 2%e.d3"M  
•球面透镜元件 av?BpN"l  
- 此类组件可以理解为 yh:,[<q  
•一组曲面元件，以及 l/^-:RRNKi  
•之间有一些自由空间 .B13)$C  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 DO1{r/Ib.{  
;Y^RF?un  

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5m42Bqy"  
-#6*T,f0P(  
 在k域的元件 l,FoK76G  
- 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 Jf$
wBPg  
- 这适用于以下情况 DcA'{21  
•平面表面元件 HqBPY[;s  
•分层介质元件 P{eR
DQ=  
•光栅元件 PNgMLQI6  
•功能光栅元件 GJs[m~`8#  
fJ2{w[ne  

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[r8 d+  
  sV[Z|$&Z  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 5-HJ&Q
 
lM*O+k  
1. 实例#1：成像的光源模式 rj~ian  
ssITe.,ny  

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(N|xDl&;  
查看完整的应用实例 I;-5]/,  
?w/nZQWi  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 ; ZV^e  
HDyZzjgG  

图片:1-200Q9104G3D2.png

+c`C9RXk  

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IGT_ 5te  
[!?,TGM}^  
3. 实例#1：出瞳衍射法 [9om"'  
ZHlin#"  

图片:1-200Q9104SD64.png

i%PHYSJ.  

图片:1-200Q9104Z3960.png

-Y?(Zz_w  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 y=xe<#L  
&6=ZT:.6Te  

图片:1-200Q910492YW.png

}]+}Tipd  
  K)UOx#xe1  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 &W+G{W{3  
Ko|xEz=  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 P=[x!}.I  
jjT2k  

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OCO,-
(  
查看完整的应用实例 9c}]:3#XO  
H0n@kKr  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 8sF0]J[g{  
":#x\;  

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{C0^D*U:  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 A|_%'8  
(Zn3-t*  
1. 例#3：刻意忽略衍射 JvJ!\6Q@  
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图片:1-200Q9105200K2.png

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查看完整的应用实例 k=~pA iRDN  
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2. 实例#3：包含衍射 +6)kX4  
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