[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 Q6?+#}  
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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。 /1++ 8=  
EVmQ"PKL'  

图片:1-200Q9103601c3.png

IBl}.o&]B#  
v}dt**l  
2. 三种傅里叶变换 YlOYgr^  
g92M\5 x9  
 快速傅里叶变换(FFT) M0o=bYI  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 (omdmT%D  
 半解析傅里叶变换(SFT) 9\
TvX!)h  
- 一种无需近似的高效重构。 _J&u{  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 q,d]i/T  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) rBs7,h  
 逐点傅里叶变换(PSF) Tp~yn  
- 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。 (]j*)~=V  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 y<PPO6u7  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) sAk~`(:4!  
s9'g'O5  

图片:1-200Q9103601c3.png

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K13Jy+  
{d(PH7R  
3. 每个元件的设置 `{I,!to  
H_;Dq*  
 傅立叶变换设置 F']Vg31c  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 8s8q`_.)(  
- 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。 3f's>+,#%  
- 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) F~a5yW:R=)  
b7v] g]*  

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ni@D7:h  
=Cs$0aA  
4. 每个元件的设置 DS>s_3V  
mUr@w*kq|p  
 傅里叶变换设置 KGi@H
%NN  
$qQ6u!  

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       _1y|#o  
 g/+M&k$  
5. 默认的傅里叶变换设置 aC3\Hs  
iBJ*6or
z  
 光源模式和探测器的设置 /G[y 24 Q  
- 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。 B>X+eK  
- 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。 spO?5#  
j K[VEhs  

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k`)LO`))  
AG}' W  
6. 特殊情况     a0)+=*$  
r\],5x'xSu  
 多表面元件 (/"T=`3t  
- 对下列情况应当特别考虑 K1:F{*  
•透镜系统元件 Bo%M-Gmu  
•球面透镜元件 +\Q6Onqr  
- 此类组件可以理解为 O-T/H-J`  
•一组曲面元件，以及 oK5(,8 (4  
•之间有一些自由空间 }r^MXv~(  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 8"8{Nf-"  
4Hzbb#  

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MiRH i<g0  
4vqu(w8 L  
 在k域的元件 m}uF&|5  
- 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 8QC:ro  
- 这适用于以下情况 W]Ph:O^5c  
•平面表面元件 G#@<bg3  
•分层介质元件 ^;@Bz~Z  
•光栅元件 bMSF-lQ  
•功能光栅元件 gP1$#KgU  
3&' STPpW  

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kI[EG<N1k  
  5,Q('t#J  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 (/*-M]>  
;4qalxzu  
1. 实例#1：成像的光源模式 ;'o>6I7Ph  
uDoSe^0  

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["L?t ^*G  
查看完整的应用实例 *;gi52tM  
m9e$ZZG$  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 V;:A&  
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3. 实例#1：出瞳衍射法 uo%O\}#u9  
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4. 实例#1：出瞳衍射与对比 O/-OW: 03  
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  ]B7t9l  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 9QX{b+}"e  
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1. 实例#2：包含所有可能的衍射 Bkz   
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&Q)_  

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%vThbP#mR|  
查看完整的应用实例 \Fe5<G'v  
oNh .Zgg  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 ]D]K_`!K  
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实例#3：剪切干涉法的准直测试 -OW$  
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1. 例#3：刻意忽略衍射 6/n;u{|  
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查看完整的应用实例 Ip0Zf?  
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2. 实例#3：包含衍射 [&4y@  
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