[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 'Yd
r_Ses  
gk;hpO  
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。 Uy*d@vU9c  
rITA-W O  
X&i;WI  
Zrj#4E1  
2. 三种傅里叶变换 a8-V`  
5>UQ3hWo  
 快速傅里叶变换(FFT) 0gHV(L?  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 7{7Y[F0  
 半解析傅里叶变换(SFT) %dzO*/8cWo  
- 一种无需近似的高效重构。 M8$eMS1  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 apt$e$g  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) R_>.O?U4  
 逐点傅里叶变换(PSF) 4S4gK   
- 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。 r^H,H'BohJ  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 q8n@fi6  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) bZ:xH48MY  

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Z1:<i*6>D  
3. 每个元件的设置 n-{d7haOa  
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 傅立叶变换设置 U$3DIJVI  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 6b$C/  
- 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。 2 |JEGyDS-  
- 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) q+2A>:|  
a)c;z@r  
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4. 每个元件的设置 qkz|r?R)  
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 傅里叶变换设置 J*Ie# :J]  
-~4r6ZcA  
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5. 默认的傅里叶变换设置 ofw&?Sk0  
!uO@4]:Y  
 光源模式和探测器的设置 &:u3-:$:9  
- 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。 v*FbvrY  
- 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。 bsr]Z&9rrk  
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6. 特殊情况     $ZZ?*I  
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 多表面元件 R4P&r=?  
- 对下列情况应当特别考虑 r!O[|h  
•透镜系统元件 t&F:C  
•球面透镜元件 D_[NzCv<-  
- 此类组件可以理解为 ]
$ Nhy8-  
•一组曲面元件，以及 (5,x5l]-N  
•之间有一些自由空间 /U0Hk>$~(  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 )UpVGT
)  
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 在k域的元件 e$WAf`*  
- 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
8 hhMuh  
- 这适用于以下情况 J/E''*  
•平面表面元件 3$q#^UvD  
•分层介质元件 w{|`F>f9  
•光栅元件  8y  
•功能光栅元件 D&I/Tbc  
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  <66%(J>  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 54JZOtC3~  
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1. 实例#1：成像的光源模式 r@]`#PL  
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查看完整的应用实例 db8vm4  

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2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 U`8Er48X  
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S[yrGX8lu  
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3. 实例#1：出瞳衍射法 [!wJIy?,  
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4. 实例#1：出瞳衍射与对比 cYe2a"  
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  On~KTt3Mp  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 [7~AWZU3  
+9|0\Q  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 K1A<m=If  
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9}Ze  
Wa.xm_4s2  
查看完整的应用实例 _?cum~A@  
,Eh]Zv1AE  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 +WR?<*_  
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实例#3：剪切干涉法的准直测试 nw+^@|4  
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1. 例#3：刻意忽略衍射 pjTJZhT2I  
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查看完整的应用实例 (`E`xb@E,=  
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2. 实例#3：包含衍射 4k3pm&  
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