[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 D>U(&n  
I_?R(V[9  
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。 ,G?Kb#  
c9nv=?/}f  

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=SW<Vhtb  
2. 三种傅里叶变换 i8cmT+}>  
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%&OaAg  
 快速傅里叶变换(FFT) HpeU'0u0VK  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 %/nDG9l  
 半解析傅里叶变换(SFT) |yj0Rv  
- 一种无需近似的高效重构。 ~EQ# %db  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 zw5Ol%JF  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) 48;b  
 逐点傅里叶变换(PSF) [z_ztK1  
- 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。 M0vX9;J  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 u]9 #d^%V  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) ,N_V(Cx5pt  
X g7xy>{]  

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nemC-4}  
+>Y]1IlI  
3. 每个元件的设置 m^RO*n.  
.k up[d(  
 傅立叶变换设置 v$;URF%^  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 Sy*p6DP  
- 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。 oj?y_0}:^  
- 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) |Zo36@s  
I&^hG\D  

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R:^jQ'1  
x FvKjO)  
4. 每个元件的设置 G_k_qP^:  
NP!LBB)=Y  
 傅里叶变换设置 ]_!NmB_3  
w&hCtc  

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       d,'gh4C  
xA*6Z)Y  
5. 默认的傅里叶变换设置 &[PA?#I`  
zqXDD; w3  
 光源模式和探测器的设置 x>J(3I5_b  
- 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。 9RK.+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。 NOAz
"m+o  
(2 hI  

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i\4YT r,  
][8`}ki 1  
6. 特殊情况     fCO<-L9k$  
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 多表面元件 0uGTc[^^M  
- 对下列情况应当特别考虑 3^)c5kcI  
•透镜系统元件 uE%2kB*]  
•球面透镜元件 |@'K]
$vZ*  
- 此类组件可以理解为 I34 1s0  
•一组曲面元件，以及 ),%@X  
•之间有一些自由空间 ! bwy/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。 G8Ow;:Ro  
^7:UC\_  

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}4,[oD  
g\49[U}[~F  
 在k域的元件 +t]Ge >S  
- 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 cwHbm%  
- 这适用于以下情况 x97L>>|  
•平面表面元件 ^>fr+3a"P  
•分层介质元件 'RQEktm  
•光栅元件 BISH34  
•功能光栅元件 y"_rDj`  
Ty;^3  

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95/;II  
  J0t_wMJa  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 ]4FAbY2'h  
+R8d
y  
1. 实例#1：成像的光源模式 <c,iu{:
 
@cG+D  

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}Os7[4RW  
查看完整的应用实例 (r1"!~d@  
ZpwFC7LW  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 i\K88B&24  
w[^lxq  

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90=gP  

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g6][N{xW0  
J!QIMA4{  
3. 实例#1：出瞳衍射法 ++|e z{  
83)m#  

图片:1-200Q9104SD64.png

|k: FNu]C  

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qE6D"+1y7  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 /1+jQS  
!H9zd\wc  

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  lvR>%I0`*  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 JUq7R%"h6  
1CUI6@Cz)  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 &~=d;llkT  
8xoC9!xt  

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查看完整的应用实例 w:~
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WjvgDNk  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 $o ;48uV^  
ji5Nq+S2  

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8;3I:z&muQ  
~x+&cA-0A2  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 zpcO7AY~  
+rDKx(Rk  
1. 例#3：刻意忽略衍射 0"mr*hyj  
1[e%E#h  

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查看完整的应用实例 }%3i8e  
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2. 实例#3：包含衍射 U@LIw6B!KL  
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