[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 Dw7vv]+ S  
+kq'+Y7  
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。 `]LSbS  
BC,.^"fA6  

图片:1-200Q9103601c3.png

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S#{x  
2. 三种傅里叶变换 .>wv\i[p  
DAg58 =qJ  
 快速傅里叶变换(FFT) MG /,==  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 cpt<WK}  
 半解析傅里叶变换(SFT) +fx8muz:y  
- 一种无需近似的高效重构。 (Y+N@d  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 bln/1iS  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) <*t4D-os  
 逐点傅里叶变换(PSF) pq:7F  
- 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。 @$"L:1_  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 4d_s%n?C  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) .bVmqR`  
#{9G sD  

图片:1-200Q9103601c3.png

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F`nb21{0y&  
3. 每个元件的设置 Qm8)4?FZ  
z4@k$ L8  
 傅立叶变换设置 ^`SA'F,  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。
Y~)T  
- 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。 w[_x(Ojq;  
- 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) PY3ps2^K.  
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#k<":O  
4. 每个元件的设置 $|
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}X;U|]d  
 傅里叶变换设置 vG^#Sfgtw  
pPVRsXy  

图片:1-200Q9103Z4443.png

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5. 默认的傅里叶变换设置 d7cg&9+  
#a| L3zR5v  
 光源模式和探测器的设置 aTGdmj!  
- 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。 DWt*jX*  
- 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。 ;Qi }{;+  
<DH*~tLp2  

图片:1-200Q9104034912.png

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ZyR_6n>L$  
6. 特殊情况     u)Q;8$`  
iRG?# "  
 多表面元件 Rq~t4sA:  
- 对下列情况应当特别考虑 R7~Yw*#,  
•透镜系统元件 rOD1_X-  
•球面透镜元件 E)ugLluL  
- 此类组件可以理解为 kllQca|$4  
•一组曲面元件，以及 8_d-81Dd  
•之间有一些自由空间 nzX@:7g  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 Uz%Z&K  
? 81X  

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Q\{x)|{$  
:9l51oE7  
 在k域的元件 "`A:(<x  
- 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 ;]CVb`d  
- 这适用于以下情况 Oajv^H,Em  
•平面表面元件 0;~yZ?6_F  
•分层介质元件 +TN9ujL6@  
•光栅元件 ^T4Ay=~{  
•功能光栅元件 &[?CTZ  
rFJ[dz  

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  q}L+/
+b  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 AyE\fY5  
c\cZ]RZ  
1. 实例#1：成像的光源模式 v4*rPGv  
3Rl,GWK  

图片:1-200Q910455T60.png

1 [z'G)v  
查看完整的应用实例 [A~G-  
 eIPG#A  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 V7=SV:+1or  
$%c{06Oq(  

图片:1-200Q9104G3D2.png

6k])KlJ2;  

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E\2Ml@J  
us)*2`?6t  
3. 实例#1：出瞳衍射法 F=@i6ERi  
j!#OG  

图片:1-200Q9104SD64.png

/k:$l9C[  

图片:1-200Q9104Z3960.png

SKXBrD=-  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 =N.!k Vkl  
v:ER4  

图片:1-200Q910492YW.png

(!K+P[g  
  va{#RnU  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 HV]Ze>}  
  &LQ%  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 c5i%(!>  
S0@T0y#  

图片:1-200Q9105040H0.png

u@ N~1@RT|  
32XS`Z  
查看完整的应用实例 b#Kq[}  
Yx?aC!5M  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 ?{J!#`tfV  
OHp5z? z  

图片:1-200Q910511DV.png

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E[Bo4?s&^  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 -6EK#!+  
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1. 例#3：刻意忽略衍射 k khE}qSD  
;[5r7 jHU  

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查看完整的应用实例 CB}BQd  
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2. 实例#3：包含衍射 Enj_tJs  
xks?y.wA  

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