[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 `r.N  
Qi|?d7k0  
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。 y*|L:!   
\)GR\~z0h  
)8]3kQffJ=  
dqwWfn1lt  
2. 三种傅里叶变换 KDaN-r^{%
 
K051usm  
 快速傅里叶变换(FFT) (olLB  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 ~._ko  
 半解析傅里叶变换(SFT) yI4DVu.  
- 一种无需近似的高效重构。 w[{*9  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 uf?b%:A  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) NCxn^$/+>9  
 逐点傅里叶变换(PSF) S]b xQa+  
- 受静态相位理论启发的一种近似方法，但采用纯粹的数学形式来表达。 VK$zq5D  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 kpWzMd &RK  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) +yIL[D  
L,%Z9  
2moIgJ   
$%;jk  
3. 每个元件的设置 mCG;[4gM  
W%H]Uyt  
 傅立叶变换设置 1::LN(`<  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 \
@: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。 i)8gCDc  
- 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) A{t"M-<  
;6zPiaDQ  
"YD.=s  
=lm nzu<  
4. 每个元件的设置 h/{8bC@bi  
A
W62~*  
 傅里叶变换设置 :Ip
~)n9t  
T&!ZD2I  
       cPm~` Zd  
`TkbF9N+  
5. 默认的傅里叶变换设置 AO^]>/7ed  
>
07shN
X  
 光源模式和探测器的设置 CBIT`k.+  
- 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。 +L n M\n  
- 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。 ;i}i5yv2  
<(Tiazg  
r /^'X
j'(  
"W3W:vl!  
6. 特殊情况     `fLfT'  
RpULm1b  
 多表面元件 .dt#2a_5q  
- 对下列情况应当特别考虑 22PGWSQ  
•透镜系统元件  Hl!1h%  
•球面透镜元件 kO jEY  
- 此类组件可以理解为 htQ;m)>J:  
•一组曲面元件，以及 7 s7}?l9  
•之间有一些自由空间 i>WOYI9  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 x}_rnf_  
F@Pem  
 &Q<EfB  
f8R+7Ykx  
 在k域的元件 CJ0$;et  
- 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 G]at{(^Vz  
- 这适用于以下情况 hJ<:-u+yk}  
•平面表面元件 2$iw/r  
•分层介质元件 M\9IlV?'  
•光栅元件 _d/GdeLs  
•功能光栅元件 ]X/O IfdWe  
6|%^pjX5  
Vn@A]Jx^  
  8TUF w@H%  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 {`tHJ|8  
5 Xk~,%-C  
1. 实例#1：成像的光源模式 1V#0\1sj  
PkjT&e)  
:fl*w"
"V@  
查看完整的应用实例 m=#aHF  
RA!x  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 t>XZ3  
(H'_KPK  
b?sAEU;  
Tw?P
p8'  
1hF2eNh  
3. 实例#1：出瞳衍射法 $:qI&)/  

@ysJt  
b(g_.1[  
muW`pm  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 e!TG< (S  
]kyle3#-~  
s4^[3|Zrr0  
  T^rz!k{  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 8h55$j  
@hE7r-}]  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 E|KLK4]  
1"mnzbf8*  
jB}_Slh1j  
46QYXmNQ}  
查看完整的应用实例 u40b? n.  
;}UIj{sj*  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 fx8y`8}_  
X; e`y:9  
1^n5CI|7u  
pZni,<Q  
实例#3：剪切干涉法的准直测试
^(E"3 c  
I^rZgp<'i  
1. 例#3：刻意忽略衍射 }TXp<E"\  
Enq6K1@%G  
FCS5@l,'<  
`?Y_0Nh>  
查看完整的应用实例 oyi7YRvwd  
NgDZ4&L  
f(w#LuW<  
4GmSG,]  
2. 实例#3：包含衍射 -f-O2G=  
')Dp%"\?