[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 `A_CLVE  
<%Zg;]2H`  
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。 $WED]X@X!  
ph qx<N@  
'_N~PoV  
JK))Cuh  
2. 三种傅里叶变换 |3<tDq@+  
*](maF~%C  
 快速傅里叶变换(FFT) {OtD+%  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 ;x^WPYEj  
 半解析傅里叶变换(SFT) !<BJg3  
- 一种无需近似的高效重构。 Z?ZiK1) K  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 P/6$T2k_  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) *-'u(o  
 逐点傅里叶变换(PSF) NCR4n_  
- 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。 '#LbIv4  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 ZfsM($|a  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) z~fZg6  
#bc$[%_  
C-O~Oil  
,<Zu4bww  
3. 每个元件的设置 wFI2(cQ  
-5B>2K F  
 傅立叶变换设置 LS;j]
!CU  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 -!V+>.Oh  
- 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。 8S/SXyS  
- 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) #[ZToE4  
g^ .g9"  
69/aP=  
{,xI|u2R  
4. 每个元件的设置 tQ~vLPi$  
9j<qi\SSI  
 傅里叶变换设置 qw?#~"Ca.  
$1lI6 = ,  
       M~/7thP{  
11Sflj  
5. 默认的傅里叶变换设置 >1uo5,wrF  
}9=X*'BO  
 光源模式和探测器的设置 8G3CQ]G  
- 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。 jR1t&UD3Y  
- 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。 ',+YWlW  
^EtBo7^t  
$[(amj-;l  
?|,dHqh{nM  
6. 特殊情况     W3Gg<!*Uo  
3QSA|  
 多表面元件 q~:H>;:G-  
- 对下列情况应当特别考虑 *ay&&S*  
•透镜系统元件 OeMI  
•球面透镜元件 @}K|/  
- 此类组件可以理解为 O2;iY_P7lV  
•一组曲面元件，以及 omdoH?  
•之间有一些自由空间 80m<OW1  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 py|ORVN(Z  
Z2P DT  
+>bm~6  
S2+X/YeB  
 在k域的元件 n<,:;0{  
- 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 Cj/J&PDQ  
- 这适用于以下情况 1PGY/c  
•平面表面元件 Q+<{2oVz  
•分层介质元件 &JUHm_wd&S  
•光栅元件 :<}1as!eo  
•功能光栅元件 [KcF0%a  
"%zb>`1s  
bv:M zYS  
  |-)2 D=P  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 U~CG(9  
;bYS#Bid{V  
1. 实例#1：成像的光源模式 n3z]&J5fr  
)t#>fnN  
VsU*yG a  
查看完整的应用实例 'v^Zterr  
ob.Br:x  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 |7CFm  
]&b>P ;j:  
wjzR 8g0bQ  
2#jBh  
1ze\ U>  
3. 实例#1：出瞳衍射法 %VH{bpS|i:  
y|b&Rup  
M7`iAa.}  
q 3nF\Me0  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 faIHm
U  
[z[<onFIq  
H@uDP  
  ?y/LMja  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 [ !<  
vk><S|[n  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 dy' J~Eo7  
mVsghDESJ)  
(O!Q[WLS  
gm8FmjZtf  
查看完整的应用实例 <$>Jsv  
FW@(MIH  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 VN/v]  
Y=5}u&\   
Ze.\<^-t  
)`z{T  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 4\Q pS  
#?_8 *?  
1. 例#3：刻意忽略衍射 ^[g7B"`K5  
w D}g\{P  
,ZWaTp*D/  
bu:%"l  
查看完整的应用实例 ~Gj%z+<  
^q}cy1"j"  
O<>cuW(l  
Dt~ |)L+  
2. 实例#3：包含衍射 AuIg=-x
R  
(:r80: