[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 {bEEQCweNJ  
QyQ8M1
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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。 N/=3Bs0y-  
e@By@r&nql  
B\yq%m  
jgIzB1H  
2. 三种傅里叶变换 1\kehCt  
z#/*LP#oY  
 快速傅里叶变换(FFT) |0mI3r  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 #{1fb%L{i  
 半解析傅里叶变换(SFT) 1=.?KAXR  
- 一种无需近似的高效重构。 ,:{+ H  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 *RM'0[1F4  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) 3!W&J  
 逐点傅里叶变换(PSF) u&bU !ZI  
- 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。 +.cv,1Vx  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 I-"{m/PEdg  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) dG+xr!  
lY`<-`{I_  
bS<p dOX_  
+Eg# 8/q  
3. 每个元件的设置 N|}`p"  
.|-y+9IP  
 傅立叶变换设置 uUs>/+  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 T(DE^E@a  
- 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。 4N&}hOM'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) ;;5i'h~?]J  
kvn6 NiU  
!NjE5USi  
(0S7  
4. 每个元件的设置 "N_?yA#(j  
{'(8<n5
7  
 傅里叶变换设置 70eN]OY  
yW 3h_08  
       >wwEa4   
htaLOTO;A  
5. 默认的傅里叶变换设置 rg\w!L(  
*Q?HaG|S  
 光源模式和探测器的设置 [G*mQ
@G9  
- 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。 1wt]J!hgV  
- 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。 %+~0+ev7r  
|~Iw  
$P_Y8:  
WW=7QCi  
6. 特殊情况     v#xF;@G  
=_Rd0,  
 多表面元件 >Mn.|:DF]&  
- 对下列情况应当特别考虑 9 pn1d.  
•透镜系统元件 FBsw\P5w  
•球面透镜元件 ~4 ab\hq  
- 此类组件可以理解为 lRb)Tz6SE  
•一组曲面元件，以及
mf#oa~_  
•之间有一些自由空间 rH,N.H#]  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 ^E^:=Q?'_  
<>TBM^  
4.TG&IQ nN  
Er)b( Kk  
 在k域的元件 syF/jWM5  
- 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 ^&Bye?`5  
- 这适用于以下情况 bu- RU(%  
•平面表面元件 P;34Rd  
•分层介质元件 ~gN'";1i  
•光栅元件 c1[;a>  
•功能光栅元件 E2MpMR  
-84Z8
?_  
?jbam!A  
  eR CGr?e4  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 |dK-r  
Hg4Ut/0  
1. 实例#1：成像的光源模式 2k_Bo~.  
c1i7Rc{q  
f$
3  
查看完整的应用实例 `8I&(k<wLe  
9pXFC9  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 F3q5!1  
 DWI!\lK  
u8*0r{kOH  
ag6S"IXh  
S<TfvQ\,"@  
3. 实例#1：出瞳衍射法 3;A1[E6K  
?~!h N,h  
X^ovP'c2  
Xp'KQ1w)  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 j[9B,C4  
2rxdRg'YLQ  
sb1/4u/W  
  ;.Kzc3yz}  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 2.6,c$2tB  
U+KbvkX wj  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 M`(xAVl  
*jYwcW"R{z  
 6?6 u  
{1o=/&  
查看完整的应用实例 E^g6,Y:i9  
1g;3MSn~  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 E$cr3 t7Xy  
;RU)Q)a)  
"783F:mPh  
B7#;tCf  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 Uc4r  
!MbRI  
1. 例#3：刻意忽略衍射 ' |4XyU=  
'@$?A>.cj  
dgO2fI  
!o`al` q'  
查看完整的应用实例 :A[ Gtc(_  
sIyLW  
O @w=  
uuq?0t2Z  
2. 实例#3：包含衍射 2uB.0  
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