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    [技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2023-09-27
    1. 摘要 l/_3H\iM  
    U%ce0z  
    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。 nv(Pwb3B  
    k=O2s'F`  
    |8h<Ls_  
    pK#Ze/!  
    2. 三种傅里叶变换 oq=D9  
    O k_I}X  
     快速傅里叶变换(FFT) 1<^"OjQ  
    - 对于不同数值计算,一种标准而高效的算法。 8f% @  
     半解析傅里叶变换(SFT) SHPaSq'&N  
    - 一种无需近似的高效重构。 'z2}qJJ)  
    - 二次相的解析处理,类似chirp-z变换。 -3X#$k8  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) (j+C&*u  
     逐点傅里叶变换(PSF) wYhWRgP  
    - 受静态相位理论启发的一种近似方法,但采用纯粹的数学形式来表达。 *~fZ9EkD  
    - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 %FQMB  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) V# |#% 8  
    /g712\?M4  
    kqSCKY1  
    '!Vn  
    3. 每个元件的设置 xUPM-eF=  
    3~BL!e,  
     傅立叶变换设置 !'B.ad  
    - 对于每个元件和探测器,都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 : KZI+  
    - VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项;不选择未激活的选项。 t/_w}  
    - 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) \CB{Ut+s  
     ^DVr>u  
    5SK{^hw  
    ji`N1e,l  
    4. 每个元件的设置 /Yc!m$uCW  
    31wact^  
     傅里叶变换设置 n w @cAv  
    )dG7 $,g  
           #18H Z4N  
    *4r 1g+0  
    5. 默认的傅里叶变换设置 ._=Pa)T  
    a |32Pn  
    光源模式和探测器的设置 Q}W6?XDu  
    - 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。 /+P 4cHv]F  
    - 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。 18Vtk"j  
    >f19P+  
    T%KZV/  
    Us M|OH5k  
    6. 特殊情况     tk<dp7y7  
    u=jF\W9  
     多表面元件 7<AHQ<#@  
    - 对下列情况应当特别考虑 J+[&:]=P  
    •透镜系统元件 vd SV6p.d  
    •球面透镜元件 9]VUQl9gh  
    - 此类组件可以理解为  e1S |&W8  
    •一组曲面元件,以及 4t|g G`QW7  
    •之间有一些自由空间 [E2afC>zrl  
    - 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 n%3rv?m7  
    $91c9z;f^  
    cG,B;kMjo  
    OTL=(k  
     在k域的元件 oU$Niw9f  
    - 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 @ I LG3"  
    - 这适用于以下情况 }q G{1Er  
    •平面表面元件 nu}$wLM  
    •分层介质元件 nE+sbfC   
    •光栅元件 yd`xmc)  
    •功能光栅元件 X + *@  
    K!5QFO4  
    qWGnIPk  
    Iujly f  
    实例#1:低菲涅尔数系统中的针孔 C&,&~^_F  
    c#$B;?  
    1. 实例#1:成像的光源模式 5iz]3]}%  
    b~Op1p  
    ?&_ -,\t  
    查看完整的应用实例 g6IG>)  
    7qA0bUee5  
    2. 实例#1:系统内部包含的衍射效应 gtyo~f  
    I0(BKMp&  
    gV):3mWC  
    2w'Q9&1~  
    {x W? v;  
    3. 实例#1:出瞳衍射法 ~urIA/  
    @R_a'v-  
    KF|+# qCN  
    CuR\JKdRo  
    4. 实例#1:出瞳衍射与对比 3DV';  
    _Buwz_[&  
    }BKEz[G(  
    }\:3}'S.$  
    实例#2:用于激光导星的无焦系统 f'0n^mSP  
    BDNn~aU#m  
    1. 实例#2:包含所有可能的衍射 z~L''X7g  
    sD7Qt  
    D!h8NZ;El  
    ,G!M?@Q  
    查看完整的应用实例 &8_]omuNV  
    oN)l/"%C7/  
    2. 实例#2:忽略透镜间的衍射效应 h=.|!u  
    dQYb)4ir  
    9JBPE  
    ;o8C(5xE|  
    实例#3:剪切干涉法的准直测试 2qo=ud  
    K}tl,MMU  
    1. 例#3:刻意忽略衍射 &M,a+|yuY  
    G+stt(k:  
    #:s*)(Qn  
    q&Y'zyHLP  
    查看完整的应用实例 klxVsx%I{G  
    mTz %;+|L  
    '3 w=D )  
    V%8?f,  
    2. 实例#3:包含衍射 VLC<ju!  
    S_/9eI~X  
     
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