[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 f#Ud=& >j  
3w>1R>7  
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。 .Erv\lv*  
s/t,6-~EH  

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G
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2. 三种傅里叶变换 #'@@P6o5  
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 快速傅里叶变换(FFT) G/~b(V;>  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 S -,$ (  
 半解析傅里叶变换(SFT) [ Y{  
- 一种无需近似的高效重构。 @-0mE_$[  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 A|PZ<WAY  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) w_"-rGV  
 逐点傅里叶变换(PSF) v6wg,,T  
- 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。 8LF=l1=~  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 pub?%  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) 5w~ 0Q  
*
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图片:1-200Q9103601c3.png

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3. 每个元件的设置 @:Ft+*2  
>`[+24e  
 傅立叶变换设置 jT]R"U/Q  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 ffI=Bt]t  
- 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。 CX2qtI8N?  
- 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`Wu|y  
vo:h"ti  

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4. 每个元件的设置 Jw;G_dQ[  
E:uTjXt  
 傅里叶变换设置 eV
X/<9>  
#y"LFoJn  

图片:1-200Q9103Z4443.png

       ,do
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5. 默认的傅里叶变换设置 M<=e~';H  
A!^r9?<  
 光源模式和探测器的设置 Pd;8<UMk  
- 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。 3me&isKL  
- 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。 `H9+]TWj<  
.qf~t/o  

图片:1-200Q9104034912.png

Hj1?c,mo4  
*aFh*-Sj2I  
6. 特殊情况     #RyTa /L  
ttB>PTg#  
 多表面元件 MLiaCG;  
- 对下列情况应当特别考虑 p1.3)=T  
•透镜系统元件 )p#L"r^)  
•球面透镜元件 -s)h ?D  
- 此类组件可以理解为 e\-,e+  
•一组曲面元件，以及 Wwr  
•之间有一些自由空间 B>I:KGkV  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 e]dFNunFq0  
+Y;hVcE9  

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B\aVE|~PB  
?|Z~mE  
 在k域的元件 cdGBo4  
- 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 )_>'D4l?  
- 这适用于以下情况 w/PE)xA  
•平面表面元件 (!efaj  
•分层介质元件 RFSwX*!  
•光栅元件 9pr.`w  
•功能光栅元件 e7-IqQA{3C  
Vo.~1^  

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,_<|e\>~  
  eR`Q7]j] -  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 ^qVBgBPb  
A@:U|)+4  
1. 实例#1：成像的光源模式 SjF(;0kC  
|TQ4:P1T  

图片:1-200Q910455T60.png

e^x%d[sU  
查看完整的应用实例 W1LR ,:$  
d0Ubt  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 
qu'D"0  
K3WaBcm  

图片:1-200Q9104G3D2.png

@CxgoX^  

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4#:Eq=(W  
#W.vX=/*  
3. 实例#1：出瞳衍射法 yc`3)  
@,2,(=l*C  

图片:1-200Q9104SD64.png

VfDa>zV3  

图片:1-200Q9104Z3960.png

v046
 
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 4b,+;  
Hr7pcz/#l  

图片:1-200Q910492YW.png

xpu2RE  
  8GjETq%}  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 9x8Vsd  
~J5B?@2hK  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 ]Wjcr2Wq  
m],.w M8  

图片:1-200Q9105040H0.png

b5KK0Jjk  
f87XE";:A  
查看完整的应用实例 h
M>.xr  
1{a4zGE?[  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 DWCf+4  
Oz&*A/si+3  

图片:1-200Q910511DV.png

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AGO"),  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 )iK:BL*Nw  
oS<GjI:  
1. 例#3：刻意忽略衍射 N>Uxq&)!  
}s6Veosl  

图片:1-200Q9105200K2.png

F0r2=f(?  
R(8?9-w  
查看完整的应用实例 EQw7(r|v:  
Z#^|h0  

图片:1-200Q9105242O9.png

]ZW-`UMO  

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c^puz2  
2. 实例#3：包含衍射 J6>tGKa+e  
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