[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 $LxG>db  
1%SJ1oY  
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。 M5T=Fj86  
,<Grd5em.  
}j5R@I6P  
X|-v0 f  
2. 三种傅里叶变换 f\x@ C)E  
T.R>xd`9 "  
 快速傅里叶变换(FFT) >%n8W>^^4  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 u:Af
HZ  
 半解析傅里叶变换(SFT) m0%iw1OsH%  
- 一种无需近似的高效重构。 [Q7->Wo|S:  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 Eo7 _v  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) M73VeV3DL  
 逐点傅里叶变换(PSF) `r~`N`o5A  
- 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。 +?"HTDBE||  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 i_[ HcgT-  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) dt-Qu},8-  
3xmiX{1e  
(opROsFh  
f7_\).T  
3. 每个元件的设置 ny!lja5[  
Njy9JX  
 傅立叶变换设置 B&%L`v2
[  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 AND7j
En  
- 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。 l#2r.q^$|  
- 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) a gmeiJT  
aWHd}%  
3i]"#wK  
oglXW
8  
4. 每个元件的设置 Hl^aUp.c  
M&|sR+$^  
 傅里叶变换设置 vKU]80T  
"B|nhd  
       ;H7EB`  
wq:b j=j  
5. 默认的傅里叶变换设置 rt5oRf:wY  
l]a^"4L4`o  
 光源模式和探测器的设置 L<f-Ed9|  
- 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。 [<en1  
- 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。 1?D8|<  
Ek"YM[  
O_r^oH  
t/v@vJ`vSH  
6. 特殊情况     iN:G/ss4O  
~&wXXVK3  
 多表面元件 +?URVp  
- 对下列情况应当特别考虑 g2[K<  
•透镜系统元件 g)=V#Bglv  
•球面透镜元件 !pd7@FwC  
- 此类组件可以理解为 9O),/SH;:  
•一组曲面元件，以及  4 "pS  
•之间有一些自由空间 6obQ9L 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。 L]c 8d  
Kwy1SyU  
*)j@
G:  
4u3 \xR?w6  
 在k域的元件 c+szU}(f6(  
- 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 y-E1]4?})  
- 这适用于以下情况 |RHO+J  
•平面表面元件 [WcS[](ob  
•分层介质元件 UlK/x"JDv  
•光栅元件 xT{TVHdU  
•功能光栅元件 DWF >b  
c_~XL^B@  
PRMZfYc  
  fswZM\@  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 @;||peU  
+V2C}NQ5R  
1. 实例#1：成像的光源模式 ,3G$`  
i0ILb/LS  
X tJswxw`K  
查看完整的应用实例 "F&Tnhh4  
6t
OP}X  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 <2n'}&F  
Rb{+Ki  
qsI{ b<n  
,)Yao;Cvd  
0w^jls  
3. 实例#1：出瞳衍射法 613/K`o  
iYkRo>3!QX  
B#J{F  
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A\V)  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 ].LJt['%8  
D*|( p6v1&  
kBrvl^D{5  
  kJ/+IGV^v  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 aLV~|$:2  
w(aUEWYL  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 Y3D3.T6Q  
HTxB=Q|  
#X4LLS]VV  
0rV/qMo;K  
查看完整的应用实例 y@q1c*|  
2q12yY f  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 AzZi{Q ?  
t9ER;
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O ,l\e3;  
3 Q@9S  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 cvxIp#FbW  
]OUD5T  
1. 例#3：刻意忽略衍射 TV<Aj"xw  
Xz8$Xz
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4 uShM0qa  
,KT<4  
查看完整的应用实例 :g&>D#{  
Nc,*hsx'  
AD(xaQ&T  
m^z,,t9  
2. 实例#3：包含衍射 X#VEA=4{  
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