[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 X>$s>})Y  
&Oxf^x["]  
VirtualLab Fusion包含了多种场求解器和函数。它们可以在空间(x)域或空间频率(k)域工作。为了将不同的求解器和函数简建立连接，实现复杂系统的建模，x域和k域之间的转换是至关重要的一步。 在本文中，我们将通过不同实例的讨论来示范如何对VirtualLab Fusion中有三种傅里叶变换算法进行设置。 [ 1$p}
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6N<v&7cSB  

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2. 三种傅里叶变换 eL`}j9  
\D<w:\P  
 快速傅里叶变换(FFT) /
ta5d;
@  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 0<n*8t?A-  
 半解析傅里叶变换(SFT) PE\.JU  
- 一种无需近似的高效重构。 uDWxIP,m  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 DA(ur'D  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) v"K #  
 逐点傅里叶变换(PSF) .C=I~Z  
- 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。 ]((Ix,ggP  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 xeGl}q|  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) :CR1Oy9  

WA$Ug  

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Wj}PtQ%lp/  
'WC> _L  
3. 每个元件的设置 b;O@|HK&~  
ayR;|S  
 傅立叶变换设置 :=J^"c  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 a(a2xa  
- 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'Uw
17I  
- 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) '20
SoVp  
"7. lsL5  

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4L`<xX;:{  
'ZUB:R@[  
4. 每个元件的设置 9eh9@~mU"l  
^hN.FIzM  
 傅里叶变换设置 kYl')L6  
l?rT_uO4  

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       #@v$`Df<  
VGPBD-6)  
5. 默认的傅里叶变换设置 T]fBVA  
v Wt{kg;  
 光源模式和探测器的设置 n_qDg  
- 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。 Z6F^p8O-  
- 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。 M#U#I:z%  
l[cBDNlrC;  

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2GB+st,  
c@ea ;Cv  
6. 特殊情况     +,H6)'#Z  
:-.K.Ch|:  
 多表面元件 :
9=J=G*  
- 对下列情况应当特别考虑 KXtc4wr
a  
•透镜系统元件 DsI{*#  
•球面透镜元件 i=ztWKwKf  
- 此类组件可以理解为 r'GD  
•一组曲面元件，以及 5IsRIz[`TK  
•之间有一些自由空间 Idzr
QP  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 B\ITXmd   
`n{yls7.  

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-j<g}IG  
mH/$_x)o  
 在k域的元件 @
|1/yQgi  
- 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 G
Y[+HgT  
- 这适用于以下情况  mDJg-BQ  
•平面表面元件 {TWgR2?{C  
•分层介质元件 Bp.z6x4  
•光栅元件 2 ~z
o)G0  
•功能光栅元件 (K}Md~  
' >
F_y t9  

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7H=^~J  
  Mb2rHUr  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 #G/ _FRo`  
R'.YE;leBG  
1. 实例#1：成像的光源模式 ] SErM#$*  
(ru9Ke%Dx  

图片:1-200Q910455T60.png

U_/<tWl\[3  
查看完整的应用实例 %mv9+WJN.  
(_Ld^^|  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 @uWPo2  
u3Jsu=Nx-  

图片:1-200Q9104G3D2.png

*YhX6J1  

图片:1-200Q9104P3312.png

pR VL}^Rk  
`c-(1;Jb  
3. 实例#1：出瞳衍射法 o (OC3  
6kc/  

图片:1-200Q9104SD64.png

X`QfOs#\  

图片:1-200Q9104Z3960.png

w,CZ*/^  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 1aAYBV<3  
BwN>;g_  

图片:1-200Q910492YW.png

0tzMu#  
  6J\Yi)v<  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 `T;M=S^y*E  
-bq\2Yc$]  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 o#IQz_  
wJ|wAS  

图片:1-200Q9105040H0.png

xzGs%01]  
n<x NE%  
查看完整的应用实例 ;zbF~5e  
=}12S:Qhj  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 r|bvpZV  
)$wX~k  

图片:1-200Q910511DV.png

(S@H'G"  
Dyx3N5?C  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 "I|[
m%\  
3j2% '$>E^  
1. 例#3：刻意忽略衍射 (aO+7ykRuJ  
$g|/.XH%  

图片:1-200Q9105200K2.png

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Sf  
查看完整的应用实例 Tk'YpL#U  
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2. 实例#3：包含衍射 );$L#XpB  
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