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    [技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2023-09-27
    1. 摘要 K:mL%o2J  
    piM11W}|/  
    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。 (k2J{6]  
    j/`qd(=B  
    !kk %;XSZ  
    @x>$_:]  
    2. 三种傅里叶变换 Q17o5##x7  
    576-X _a,  
     快速傅里叶变换(FFT) Xe^=(| M  
    - 对于不同数值计算,一种标准而高效的算法。 VA&OI;=ri  
     半解析傅里叶变换(SFT) 0tm "kzy  
    - 一种无需近似的高效重构。 &.bR1wX  
    - 二次相的解析处理,类似chirp-z变换。 s)'_{ A"h  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) }SvWC8  
     逐点傅里叶变换(PSF) :$Di.|l@7  
    - 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。 < $?}^ 0R  
    - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 (R|FQdH  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) GyXs{*  
    yp/V 8C  
    c+K=pp@  
    %Fm;LQa ]  
    3. 每个元件的设置 s!RA_%8/>  
    =&g}Y  
     傅立叶变换设置 <}'B-k9  
    - 对于每个元件和探测器,都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 ^HN  
    - VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项;不选择未激活的选项。 k)GuMw  
    - 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) 1AkHig,  
    `m0Uj9)#  
    M,! no  
    F p=Q$J|  
    4. 每个元件的设置 IqJ=\  
    3 BhA.o  
     傅里叶变换设置 6!D  
    /Rcd}rO  
           G?1V~6  
    I)/7M}t`  
    5. 默认的傅里叶变换设置 %oKc?'L0  
     G#n)|p  
    光源模式和探测器的设置 9^*YYK}%  
    - 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。 )KhVUFS1  
    - 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。 j I@$h_n  
    NHVx!Kc  
    eeTaF!W  
    fB"gM2'  
    6. 特殊情况     Zg f||,  
    K[yJu 4  
     多表面元件 2_~XjwKE  
    - 对下列情况应当特别考虑  KGwL09)  
    •透镜系统元件 bh6wI%8H  
    •球面透镜元件 , p=8tf#  
    - 此类组件可以理解为 !*. nR(>d  
    •一组曲面元件,以及 qvT+d l3#[  
    •之间有一些自由空间 KK3xz*W0  
    - 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 pXEVI6 }  
    =WRU<`\  
    f9=X7"dzP  
    /;m!>{({)  
     在k域的元件 rd~W.b_b  
    - 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 !td.ks0  
    - 这适用于以下情况 NGZ>:  
    •平面表面元件 !PTbR4s  
    •分层介质元件 :=7;P)  
    •光栅元件 A;HKR4p;8  
    •功能光栅元件 c)YGwkY,,  
    <Y'YpH`l  
    vX24W*7  
    #/=yz<B  
    实例#1:低菲涅尔数系统中的针孔 s(LqhF[N2]  
    fB}5,22  
    1. 实例#1:成像的光源模式 d"a7{~l  
    zszx@`/3  
    HCy}'}d  
    查看完整的应用实例 MpvA--  
    &b8D'XQu  
    2. 实例#1:系统内部包含的衍射效应 Ybg`Z  
    ~i#xjD5  
    -T6%3>h  
    5i&V ~G  
    KA2B3\  
    3. 实例#1:出瞳衍射法 ?kefRev<#h  
    v@SrEmg  
    4 V*)0?oYE  
    D4-U[l+K>  
    4. 实例#1:出瞳衍射与对比 <xNM@!'\h  
    [6qP;  
    y_r6T XnGL  
    f#MN-1[67  
    实例#2:用于激光导星的无焦系统 +'4dP#  
    Db:WAjU  
    1. 实例#2:包含所有可能的衍射 tC~itU=V  
    {<BK@U  
    W5g!`f  
    \Nyxi7  
    查看完整的应用实例 _9 O'  
    I2Rp=L:z5  
    2. 实例#2:忽略透镜间的衍射效应 l0 _O<  
    WR1,J0UU6  
    N^at{I6C  
    .r"?w  
    实例#3:剪切干涉法的准直测试 KrzM]x  
    ~'mhC46d  
    1. 例#3:刻意忽略衍射 y~ LVK8  
    ,FO|'l  
    |sAg@kM  
    UGgi)  
    查看完整的应用实例 31Du@h8YX  
    DR=1';63  
    2F{IDcJI\  
    yp/*@8%_E  
    2. 实例#3:包含衍射 [i_x 1  
    |XZf:}q5:  
     
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