[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 >}uDQwX8  
=6sA49~M  
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。 F6L}n-p5  
5W Z9z-6  

图片:1-200Q9103601c3.png

%(P\"hE'  

Y:x,pPyl  
2. 三种傅里叶变换 tx+KxOt9Y  
3PBGIo  
 快速傅里叶变换(FFT) Mnv2tnU]  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 8E/wUN,Lxj  
 半解析傅里叶变换(SFT) y^iju(  
- 一种无需近似的高效重构。 ]Qu.-F#g  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 rUz-\H(-  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) ^zfO=XN  
 逐点傅里叶变换(PSF) *EB`~s  
- 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。 m|CB')  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 xn&$qLB  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) q!qOy/}D  
Jc3Z1Tt  

图片:1-200Q9103601c3.png

fYt y7  
yu~o9  
3. 每个元件的设置 3jh: K  
(v@)nv]U  
 傅立叶变换设置 J8
;lG  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 Q,`R-?v  
- 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。 IQm[,Fh  
- 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) $Ith8p~  
e -yL  

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6F)^8s02h  
K.R4.{mo  
4. 每个元件的设置 'LyEdlC]  
?6#F9\  
 傅里叶变换设置 *Bm7>g6  
nRSiW*;R  

图片:1-200Q9103Z4443.png

       +%'!+r l  
%Ums'<xJ  
5. 默认的傅里叶变换设置 q\r@x-&g+  
DDwj[' R  
 光源模式和探测器的设置 }iE!( l  
- 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。 <pXF$a:s  
- 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。 c2o.
H!>  
H[M(t^GM  

图片:1-200Q9104034912.png

Z6S?xfhr'{  
1OOMqFn}L  
6. 特殊情况     CBrC   
5Kw$QJ/  
 多表面元件 )b7;w#%q  
- 对下列情况应当特别考虑 a:V2(nY  
•透镜系统元件 QO;OeMQv%  
•球面透镜元件 0g{`Qd  
- 此类组件可以理解为 !C3ozZ<  
•一组曲面元件，以及 !*1Kjg3  
•之间有一些自由空间 9
!u&8#i  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 l =X6m(  
W)z@>4`Bb  

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O+w82!<:  
8TH fFL  
 在k域的元件 ZdsYIRU#  
- 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 V\
6V&_  
- 这适用于以下情况 OC5\3H  
•平面表面元件 j0q:i}/U,  
•分层介质元件 (aUdPo8H^  
•光栅元件 /YrBnccqD  
•功能光栅元件 0YA  
E},^,65  

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N/V~>UJ0{*  
  oQL$X3S  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 cME|Lg(J$  
*P; cSx?2  
1. 实例#1：成像的光源模式 j#rj_uP  
/!A?>#O&.  

图片:1-200Q910455T60.png

y3Qb2l  
查看完整的应用实例 GC3WB4iY@U  
)C&'5z  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 kb~;s-$O`s  
*/)O8`}2  

图片:1-200Q9104G3D2.png

kdW$>Jqb  

图片:1-200Q9104P3312.png

nAT,y9&  
AO~f=GW  
3. 实例#1：出瞳衍射法 C;\R 62'  
,k |QuOrCh  

图片:1-200Q9104SD64.png

>`=9So_J  

图片:1-200Q9104Z3960.png

ko+fJ&$  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 p?V@P6h  
1%$Z%?  

图片:1-200Q910492YW.png

t b>At*tO  
  )F'r-I%Hi  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 N!%[.3o\K  
dGG8k&  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 A/sM ?!p>_  
g@|2z
  

图片:1-200Q9105040H0.png

a98J_^n  
F10TvJ U  
查看完整的应用实例 ^E&WgXlb  
[=]LR9c4  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 !X4m6gRaP  
U(:Di]>{  

图片:1-200Q910511DV.png

]{ir^[A6  
V.}3d,Em%]  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 #c$z&J7e  
H(tT8Q5i  
1. 例#3：刻意忽略衍射 ']U<R=5T$  
ZVz`g]  

图片:1-200Q9105200K2.png

g4^3H
3Pd  
9@>Q7AUCQ  
查看完整的应用实例 Gz:ell$  
cRv#aV  

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图片:1-200Q910530G03.png

k]rc -c-  
2. 实例#3：包含衍射 e=`=7H4P  
e.WKf,e"X  

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