[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 #PAU'u 3{/  
rsxRk7s@  
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。 h~UJCnzS  
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2. 三种傅里叶变换 7),*3c')  
c@OP5L>{  
 快速傅里叶变换(FFT) (%DRt4u<H  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 -!R l(if  
 半解析傅里叶变换(SFT) 4iBxPo(0  
- 一种无需近似的高效重构。 x0G>ktWq<  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 JDhwN<0R  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) Xb<)LHA~3  
 逐点傅里叶变换(PSF) ,nYZxYLf+  
- 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。 T`Hw49  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 yq6LH  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) g:i*O^c@  
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图片:1-200Q9103601c3.png

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3. 每个元件的设置 r@|ZlM@O  
d*9j77C]  
 傅立叶变换设置 @:gl:mc  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 065A?KyD  
- 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。 9 z*(8d  
- 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) =|JKu'  
VjTAN=  

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4. 每个元件的设置 e7|d=W  
5f3!NeI  
 傅里叶变换设置 ?h&l tD  
~UW{)]_jox  

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       Wa/geQE1<  
C$y fMK,,N  
5. 默认的傅里叶变换设置 =n)#!i  
P:a*t[+  
 光源模式和探测器的设置 !Bncx`pl  
- 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。 S41)l!+2  
- 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。 hvcR.f)C>  
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HnK/A0jM  
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6. 特殊情况     44|03Ty  
+1f{_v  
 多表面元件 4^BLSK~(  
- 对下列情况应当特别考虑 -W6V,+of  
•透镜系统元件 5W5pRd>Q  
•球面透镜元件 C=EhY+5  
- 此类组件可以理解为 Xr)g  
•一组曲面元件，以及 04[)qPPS  
•之间有一些自由空间 MHn&; A]  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 1W7 iip,  
yEnKUo[  

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I')x]edU  
lDH_ Y]bM  
 在k域的元件 `|Ne
vpXY1  
- 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 MIJ%_=sm4:  
- 这适用于以下情况 5?)}F/x  
•平面表面元件 q
G*_w RF  
•分层介质元件 2nYiG)tg  
•光栅元件 =mAGD*NKu  
•功能光栅元件 GZ.?MnG  
U(8I
+xZ  

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  @]<DR*<  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 1=- X<M75  
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1. 实例#1：成像的光源模式 :az!H"4W/  

BD?F`%-x  

图片:1-200Q910455T60.png

0n7HkDo  
查看完整的应用实例 wsna5D6i  
'1qAZkz  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应  S/)  
U8U/?zW/&  

图片:1-200Q9104G3D2.png

7Im}~3NJG  

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Yoj~|qL  
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O  
3. 实例#1：出瞳衍射法 z
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1h&)I%`?  

图片:1-200Q9104SD64.png

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4. 实例#1：出瞳衍射与对比
R20a(4m  
?%_]rr9  

图片:1-200Q910492YW.png

-aTg>Q|g&  
  `*|LI  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 P]{B^,E  
G >I.  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 
44g`=o@  
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hB  

图片:1-200Q9105040H0.png

x Q@&W
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查看完整的应用实例 *_}IeNc  
^Osd/g  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 kJVM3F%  
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实例#3：剪切干涉法的准直测试 e_;%F`  
D>,$c  
1. 例#3：刻意忽略衍射 eYnLZ&H5O  
8HHgN`_  

图片:1-200Q9105200K2.png

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查看完整的应用实例 !W(/Y9g#  
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2. 实例#3：包含衍射 L|dab{9  
'd~, o[x  

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