[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 ry*b"SO  
gH,^XZe  
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。 -L NJ*?b  
Ev,>_1#Xm  
uv%T0JA/  
?rKewdGY  
2. 三种傅里叶变换 f0~<qT?:n  
Ovq-rI{  
 快速傅里叶变换(FFT)
Q=)$  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 QaH32(iH  
 半解析傅里叶变换(SFT) @dvlSqm)  
- 一种无需近似的高效重构。 rUc2'Ct  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 [1F.   
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) %d c=QSL  
 逐点傅里叶变换(PSF) etMQy6E\  
- 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。 (oBvpFP33  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 Tv_KdOv8  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) hbl:~O&a/  
F/tGk9v  
5V':3o;D__  
^RAst1q7  
3. 每个元件的设置 &GG
J=c\  
FO<PMK  
 傅立叶变换设置 DI{VJ&n66  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 W4%I%&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。 )\s{\u \  
- 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) x"9`w42\r  
s!:'3[7+  
<wfPbzs-V  
uZL,+Ce|  
4. 每个元件的设置 j^;f {0f  
Za_w@o  
 傅里叶变换设置 iH<:wLY&J  
1YV ;pEw3w  
       _C2iP[YwQ{  
Xia4I* *  
5. 默认的傅里叶变换设置 lD)ZMaaS3  
K~$A2b95  
 光源模式和探测器的设置  Gf_Je
 
- 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。 @{P<!x <Q  
- 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。 io%WV%1_  
X [IVK~D}z  
\f\CK@  
<|8N\FU{  
6. 特殊情况     p{X?_F  
:d}I`)&  
 多表面元件 @rI+.X  
- 对下列情况应当特别考虑 bWWZGl9  
•透镜系统元件 GVR/p  
•球面透镜元件 hGh
91c;4  
- 此类组件可以理解为 _^w&k{T  
•一组曲面元件，以及 bca4'`3\|  
•之间有一些自由空间 opsjei@  
- 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\75cfD  
yAD-sy +/  
cQ}
3? v  
~/^q>z!\4  
 在k域的元件 VJbsM1y M  
- 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 41G}d+  
- 这适用于以下情况 m&vuBb3  
•平面表面元件 {6Y|Z>  
•分层介质元件 yUnNf 2i  
•光栅元件 ~H`m"4zQ  
•功能光栅元件 7}#zF]vHNi  
j/
[V<  
^E~F,]dV=  
  W%@r   
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 v}\4/u  
Xna58KF/  
1. 实例#1：成像的光源模式 |2ImitN0  
=T!eyG
E  
"`Q&s  
查看完整的应用实例 8=!uQQ  
%9vl  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 y'L7o V?L9  
%\"<lyD
 
Mh"X9-Ot  
U45kA\[bZ  
Mc,3j~i  
3. 实例#1：出瞳衍射法 U}T{r%9  
Upw`|$1S  
A(eB\qG  
jYUN:  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 e dTFk$0  
wxJu=#!M  
[[$dPa9  
  uwl_TDc>%  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 .jUM'; l  
3 C{A  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 m^%@bu,  
; DXsPpZC  
j+9;Rvt2  
&&% oazR=  
查看完整的应用实例 igx~6G*  
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U7P\sw2  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 3iM7c.f*/  
"7q!u,u  
}1 ,\*)5  
UpaF>,kM  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 ?wP/l  
`=V p 0tPI  
1. 例#3：刻意忽略衍射 "%}24t%  
(/7b8)g  
j*\oK@  
N TcojA{V$  
查看完整的应用实例 j(A>M_f;  
6(=B`Z}a  
8Kw, 1O:  
nz|6CP  
2. 实例#3：包含衍射 W_L*S4 ~  
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