[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 c;b<z|}z  
l66 QgPA  
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。 ve/.q^JeJ  
meB9:w[m  

图片:1-200Q9103601c3.png

#( 4)ps.  
toG- Dz&  
2. 三种傅里叶变换 \o,et9zDJ3  
'u PI~l`g  
 快速傅里叶变换(FFT) vG}\Amx+  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 1N]-WCxQ  
 半解析傅里叶变换(SFT) G?s
;L NR  
- 一种无需近似的高效重构。 pTQ7
woj}  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 !+hw8@A  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) Nsy>qa7  
 逐点傅里叶变换(PSF) IL&R&8'  
- 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。 A{{rNbCK  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 o 8^!wGY  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) 5=<fJXf5y  
'&AeOn  

图片:1-200Q9103601c3.png

H-& ktQWK3  
jRk1Iu|7  
3. 每个元件的设置 IQ#Kod;)  
}i;!p Ue$  
 傅立叶变换设置 {R~L7uR@O  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 $f"Ce,f  
- 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。 r_^
]5C\  
- 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) -k,}LJj
o  
wXeJjE%j:3  

图片:1-200Q9103Q1A0.png

#R=6$  
)Zyw^KN^  
4. 每个元件的设置 oe_,q&e  
_A$V~Hp9q  
 傅里叶变换设置 Ip,0C8T`Q  
>y@3`u]  

图片:1-200Q9103Z4443.png

       DQ6pe)E|  
AIQ]lQ(  
5. 默认的傅里叶变换设置 yle~hL  
|msQ  
 光源模式和探测器的设置 xtS0D^  
- 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。 A@EUH  
- 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。 FefS]G  
B&lF! ]  

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4mWT"T-8  
K@=_&A!  
6. 特殊情况     (@*#Pn|A  
74Il]i1=  
 多表面元件 J@9E20$  
- 对下列情况应当特别考虑 %lK]m`(  
•透镜系统元件 (B
fy   
•球面透镜元件 z:tu_5w!,  
- 此类组件可以理解为 pdR&2fp  
•一组曲面元件，以及 (/_Z^m9  
•之间有一些自由空间 u/74E0$S  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 r`=!4vY2  
!P* z=  

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Gm
LKg >%  
d
,).O  
 在k域的元件 }"9jCxXL  
- 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 \CE8S+Z%  
- 这适用于以下情况 |FD-q.AV  
•平面表面元件 Y]1b39O  
•分层介质元件 A?OaP  
•光栅元件 $zV[-d  
•功能光栅元件 Dadl
CEZv  
R*psL&N  

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i
tIzs99j  
  a?9Ka!O4s  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 s@bo df&  
xyTjK.N  
1. 实例#1：成像的光源模式 ,U/ZG|=v  
A ptzBs/  

图片:1-200Q910455T60.png

Mi"dFx^Md  
查看完整的应用实例 {p(.ckze+  
i;B)@op.#  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 l<RztzUw  
8U>f/dxLOO  

图片:1-200Q9104G3D2.png

j"8|U E  

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m-No 8)2yA  
cO !2|v8i  
3. 实例#1：出瞳衍射法 Obu>xK(  
m48m5>  

图片:1-200Q9104SD64.png

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图片:1-200Q9104Z3960.png

H{CG/+x  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 `!\`yI$!%w  
NrdbXPHceN  

图片:1-200Q910492YW.png

&iDX+*(  
  E5G=Kh[NP  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 lf\]^yM #  
BHw/~Hd4  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 ;u0MY  
!bG%@{WT  

图片:1-200Q9105040H0.png

O=PyXOf  
o4CgtqRs  
查看完整的应用实例 R1X{=ct  
r0)X]l7  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 DLv\]\h}L  
n`krK"Ii  

图片:1-200Q910511DV.png

wh@;$s"B  
C&m[/PJ~l  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 195m0'zda  
;X ]+r$_  
1. 例#3：刻意忽略衍射 $5`P~Q'U  
\ueo^p]_?  

图片:1-200Q9105200K2.png

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查看完整的应用实例 ee.#Vhz  
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2. 实例#3：包含衍射 %(,Kj ~0  
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