[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 qZV|}M>P)  
LH_U#P`E  
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。 o
F_rC[  
0/!0W%f[}  
>@?mP$;=  
!z2xm3s{]p  
2. 三种傅里叶变换 jxhZOLG  
HSU?4=Q  
 快速傅里叶变换(FFT) 0SIUp/.  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 !.pcldx  
 半解析傅里叶变换(SFT) b *0uxvLu  
- 一种无需近似的高效重构。 {^;7
DV:  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 "szJ[ _B  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) UpSJ%%.n  
 逐点傅里叶变换(PSF) EX, {1^h  
- 受静态相位理论启发的一种近似方法，但采用纯粹的数学形式来表达。 {0/2Hw n  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 ;0?OBUDO  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) Ml?KnSb  
'YbE%i}  
# SJJ@SM  
8*B+@`  
3. 每个元件的设置 "8U=0a  
Ayn$,  
 傅立叶变换设置 ]WcN6|b+  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 f
F#Fc&B  
- 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。 5X5UUdTM  
- 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) Kf$(7FT'`  
Pn@DHYP  
N6+^}2'*)  
#D{Eq8dp  
4. 每个元件的设置 s0x/2z  
${wp}<u_  
 傅里叶变换设置 ~mK+Q%G5  
i tk/1  
       jr#*;go  
q*a~9.i@  
5. 默认的傅里叶变换设置 0u( 0*Xl  
mtE+}b@(!&  
 光源模式和探测器的设置 ]Z85
%q^`  
- 对于光源模式和探测器，默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 ,jw`9a  
- 在特殊情况下，对于光源模式或探测器而言，衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 cQBc6eAi  
yUxz,36wZ  
ouFKqRs;  
o"A)t=  
6. 特殊情况     kw2d<I$]  
Vwjic2lGI  
 多表面元件 OpIeo+^X*  
- 对下列情况应当特别考虑 r[GH#vF;7  
•透镜系统元件 VTyj<6Y  
•球面透镜元件 B J IN  
- 此类组件可以理解为 asmu<  
•一组曲面元件，以及 vo&h6'i>7  
•之间有一些自由空间 >w.%KVBJ  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 3=Rk(%:;  
\M0's&1(  
L=C#E0{i  
^\J-LU|"B  
 在k域的元件 yA_ly <  
- 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 `GCK%evLG  
- 这适用于以下情况 G^dzE/:  
•平面表面元件 ),j6tq[  
•分层介质元件 X*5N&AJ  
•光栅元件 \l 8_aj  
•功能光栅元件 eT(X Ri0  
K3,PmI&W  
eU e, P  
  W5:fY>7  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 O2="'w'kR  
DvOvtd  
1. 实例#1：成像的光源模式 ZZCm438  
V*Xr}FE  
Ss
\?SEq  
查看完整的应用实例 )ZrB-(u~k  
C>,> _  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 F8Mf,jnPs  
m!P<# |V
 
X{6a  
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sdyNJh7Jr  
3. 实例#1：出瞳衍射法 v*<rNZI  
`P*BW,P'T  
=20 +(<  
EN}XIa>R  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 )N1iGJO)  
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H~>8q~o]  
  }#g+~9UK  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 h.l.da1#  
w1VYU>  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 MEp{&#v|1  
e+4Eiv  
imAOYEH7}  
}:;UnE}  
查看完整的应用实例 bw7gL\*  
M_2>b:#A*  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 ;fN^MW@&[  
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d~h;|Bl[  
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实例#3：剪切干涉法的准直测试 n4}e!  
ZU+_nWnl  
1. 例#3：刻意忽略衍射 oGl<i  
H=g%>W%3  
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uwZ,l-6T  
查看完整的应用实例 [/VpvQ'  
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2. 实例#3：包含衍射 tm2
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