[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 e{t=>vry  
``-k{C#F  
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。 p37|zX  
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<|JU(B  
vXubY@k2  
2. 三种傅里叶变换 PPgW ^gj  
,Oi^ySn  
 快速傅里叶变换(FFT) VG\
mo?G  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 u{+!& 2}k  
 半解析傅里叶变换(SFT) jM\ %$_/  
- 一种无需近似的高效重构。 no3Z\@%  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 ~u2w`H?V  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) FQ##397  
 逐点傅里叶变换(PSF) Vi,Y@+4  
- 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。 :)LC gIQo  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 `e*61k5  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) j)Lo'&Y~=  
thV Tdz  

图片:1-200Q9103601c3.png

N?^_=KE@  
CXa Ld7nMX  
3. 每个元件的设置 96)v#B?p  
RO$*G jQd  
 傅立叶变换设置 @H4wHlb  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 {_Np<r;j<  
- VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项；不选择未激活的选项。 Loc8eToZ  
- 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) )]}$   
y^YVo^3  

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Fva]*5  
HqRCjD  
4. 每个元件的设置 D8 wG!X  
GDmv0V$6  
 傅里叶变换设置 +Z$a1Y@  
h{H]xe[Q  

图片:1-200Q9103Z4443.png

       fU`T\  
C,3T!\  
5. 默认的傅里叶变换设置 6>lW5U^yA\  
:W%4*-FP  
 光源模式和探测器的设置 lux9o$ %  
- 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。 No~6s.H  
- 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。 p`LL   
|QMT A5  

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d~,n_E$q;  
kw;wlFU;  
6. 特殊情况     v'$ykZ!Z  
YiO3<}Uf  
 多表面元件 $4:~*IQ  
- 对下列情况应当特别考虑
X;5S  
•透镜系统元件 ^:U;rHY  
•球面透镜元件 pdy+h{]3  
- 此类组件可以理解为 Lm.Ik
}Gli  
•一组曲面元件，以及 H'']J9O  
•之间有一些自由空间 8m \;P  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 y "<JE<X  
I>!|3ElT  

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6XZN>#  
0x6@{0  
 在k域的元件  @}Pw0vC  
- 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 }0krSzcn#,  
- 这适用于以下情况 83X/"2-K  
•平面表面元件 HN^w'I'bp  
•分层介质元件 FmR\`yY_,  
•光栅元件 &4[<F"W>47  
•功能光栅元件 vDWr|M%``l  
)~G8 LZ  

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nWd:>Ur  
  40rZ~!}  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 YqkA&qL]#;  
^1()W,B~w  
1. 实例#1：成像的光源模式 /^NJ)9IB  
m2wp m_vV#  

图片:1-200Q910455T60.png

=:kiSrBS3t  
查看完整的应用实例 *-+C<2"  
+~@7" |d  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 Y{`3`Pg&N  
3KR2TcT#{  

图片:1-200Q9104G3D2.png

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7ucx6J]c  
3. 实例#1：出瞳衍射法 1mAUEQ!  
_3*: y/M_  

图片:1-200Q9104SD64.png

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图片:1-200Q9104Z3960.png

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4. 实例#1：出瞳衍射与对比 5R&x{jf$  
V,`!rJ  

图片:1-200Q910492YW.png

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  -Cg`x=G;z  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 8|fLe\"  
+!D=SnBGs  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 +?ws !LgF  
\z&03@Sw  

图片:1-200Q9105040H0.png

uv?8V@x2  
A&xab  
查看完整的应用实例 't||F1X~J  
AEiWL.*.  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 [P(rY  
L.R"~3  

图片:1-200Q910511DV.png

Cmp{FN"o  
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实例#3：剪切干涉法的准直测试 sDW"j\  
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D*z8,i  
1. 例#3：刻意忽略衍射 .~FKyP>[$  
`two|gX0K  

图片:1-200Q9105200K2.png

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查看完整的应用实例 N[- %0  
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2. 实例#3：包含衍射 gPF}aaB
6  
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