[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 Y=I'czg  
7U"g3a)=  
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+]ZyHnB  
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2. 三种傅里叶变换 &`
r-.&Y  
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 快速傅里叶变换(FFT) 8q!]y6  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 ZvX*t)VjTz  
 半解析傅里叶变换(SFT) 8/cX]J  
- 一种无需近似的高效重构。 ;`{H!w[D  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 |aS.a&vwR  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) Q"d^_z]K  
 逐点傅里叶变换(PSF) RSRS wkC  
- 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。 #gN&lY:CFn  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 ,w4(kcg%iQ  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) T3<4B!UB&  

7xlkZF  

图片:1-200Q9103601c3.png

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U< fGGCw  
3. 每个元件的设置 ec;o\erPG  
cqkV9f8Ro  
 傅立叶变换设置 4F:\-O  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 z&\a:fJ&  
- 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。 'JE`(xD  
- 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) #:_Kws>+  
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图片:1-200Q9103Q1A0.png

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4. 每个元件的设置 fTec  
0Mm)`!TLSW  
 傅里叶变换设置 ;igIZ$&  
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       PFjL1=7I  
'H>^2C iM  
5. 默认的傅里叶变换设置 C{rcs'  
? OM!+O  
 光源模式和探测器的设置 q?yVR3]M  
- 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。 F)QDJE0  
- 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。 q3!bky\  
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图片:1-200Q9104034912.png

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6. 特殊情况     </zEg3F\  
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 多表面元件 {VRf0c  
- 对下列情况应当特别考虑 _G@GpkSe>  
•透镜系统元件 ;A*]l'[-  
•球面透镜元件 I\ob7X'Xu!  
- 此类组件可以理解为 NXrlk  
•一组曲面元件，以及 7?_CcRe  
•之间有一些自由空间 &h/Xku&0  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 wc4=VC"y  
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Ctwl,T  
 在k域的元件 ;.980+i1  
- 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 F JyT+  
- 这适用于以下情况 +mn[5Y}:  
•平面表面元件 zrb}_  
•分层介质元件 `|q(h Ow2  
•光栅元件 kuP(r  
•功能光栅元件 S,he6zS  
b\2 ds,  

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a:w#s}bL  
  ^1];S^nD  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 Gd85kY@w7  
Dlvz)  
1. 实例#1：成像的光源模式 +M/%+l  
@q)d  

图片:1-200Q910455T60.png

(sZ"iGn%  
查看完整的应用实例 3Y$GsN4ln  
SmO~,2=  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 J|73.&B  
T>W,'H  

图片:1-200Q9104G3D2.png

es7=%!0  

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?:0Jav  
3. 实例#1：出瞳衍射法 f!X[c?Xy"  
Z%UP6%  

图片:1-200Q9104SD64.png

m8[j #=h  

图片:1-200Q9104Z3960.png

OjA,]Gv6  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 ]`WJOx4  
Q7CsJzk~)  

图片:1-200Q910492YW.png

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  J{G?-+`  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 A04U /;  
@=u3ZVD  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 ]ZS OM\}  
jPkn[W# 6  

图片:1-200Q9105040H0.png

)4;`^]F  
Fsg*FH7J  
查看完整的应用实例 wMN]~|z>  
1$ {SRU7l  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 COlaD"Y  
l'E6CL}@[  

图片:1-200Q910511DV.png

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x,'!gT:j  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 dj%!I:Q>u  
LDa1X2N  
1. 例#3：刻意忽略衍射 klhtKp_p  
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图片:1-200Q9105200K2.png

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q5S9C%b  
查看完整的应用实例 ],].zlN  
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Dvln/SBk  

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c:.eGH_f  
2. 实例#3：包含衍射 *Pg2c(Vg  
=2x^nW  

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