[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 2*] [M,L0c  
uo(LZUjPbN  
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。 70EH~  
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2. 三种傅里叶变换 '&$zgK9T?  
Z$%!H7w  
 快速傅里叶变换(FFT) /%)(Uz  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 gSf>+|  
 半解析傅里叶变换(SFT) -9Ygn_M  
- 一种无需近似的高效重构。 s'OK])>`  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 OX?E3 <8`  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) [)il_3t  
 逐点傅里叶变换(PSF) t_Rj1U  
- 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。 oFT1d  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 &|' NDcp  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) NiQ Y3Nj  
<9T,J"y  

图片:1-200Q9103601c3.png

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3. 每个元件的设置 )*
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 傅立叶变换设置 DghqSL^s  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 "xn,'`a  
- 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。 _;:_ !`
 
- 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) s,l*=<  
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4. 每个元件的设置 if3z Fh  
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 傅里叶变换设置 -Owb@
Nw  
5=}CZYWB  

图片:1-200Q9103Z4443.png

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5. 默认的傅里叶变换设置 LabI5+g  
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 光源模式和探测器的设置 Wg<o%6`  
- 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。 . ~a~(|  
- 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。 pbIVj3-lY  
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图片:1-200Q9104034912.png

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6. 特殊情况     8dJ+Ei~M  
Q'?VLv|@  
 多表面元件 sGpAaGY>  
- 对下列情况应当特别考虑 !DV0u)k(  
•透镜系统元件 Og8%SnEpMI  
•球面透镜元件 x?od_M;*8;  
- 此类组件可以理解为 } :gi<#-:G  
•一组曲面元件，以及 |KO[[4b ?+  
•之间有一些自由空间 ~PU}==*q  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 .Yz^r?3t  
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~-uDN)  
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 在k域的元件 %:Y(x$Qy  
- 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 0%,?z`UY  
- 这适用于以下情况 ;Cjj_9e,:  
•平面表面元件 ZS`Kj(D  
•分层介质元件 QIJ/'72  
•光栅元件 L"0?g(< 5  
•功能光栅元件 4r86@^c*  
Fq%NY8KNE  

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实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔  -rT#Wi  
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1. 实例#1：成像的光源模式 @hrIu"
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图片:1-200Q910455T60.png

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查看完整的应用实例 ?ef7%0  
4Y4zBD=<  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 7(P4KvkI  
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3. 实例#1：出瞳衍射法 ou`KkY||  
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图片:1-200Q9104SD64.png

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4. 实例#1：出瞳衍射与对比 3\C+g{}e  
3Wx\Liw,  

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S2R n  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 a`?Vc}&  
4X+I2CD  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 BN&}g}N  
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查看完整的应用实例 %az6\"n  
4I|pkdF_  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 c~OvoTF,  
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实例#3：剪切干涉法的准直测试 "CREls,  
VUz+_)  
1. 例#3：刻意忽略衍射 b):aqRwP  
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查看完整的应用实例 Z)@[N 6\?  
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2. 实例#3：包含衍射 BNFYUcVP  
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