[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 81](T<  
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u?>#  
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。 .O74V~T  
-mAUo;O  
pyH:#5  
c*(bO3
b  
2. 三种傅里叶变换 ccNd'2P  
b $'FvZbk  
 快速傅里叶变换(FFT) D~biKrg?=  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 jDKO
} bQ  
 半解析傅里叶变换(SFT) yGI;ye'U  
- 一种无需近似的高效重构。 qJ;jfh!  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 vY4\59]P  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) 7[w,:9& }  
 逐点傅里叶变换(PSF) ?b*s. ^  
- 受静态相位理论启发的一种近似方法，但采用纯粹的数学形式来表达。 B,<da1(a  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 <_h~w}  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) F{Z~ R  
O|\J}rm'  
g@rb  
gaQdG=G8$
 
3. 每个元件的设置 7_%"BVb"  
Fa?~0H/DL  
 傅立叶变换设置 :S.9eFfa  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 'r4/e-`pK  
- 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。 3)8QS  
- 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) vBRQp&Yw
X  
R,gR;Aarw  
K:!"+q  
} uO);k5H  
4. 每个元件的设置 4S5,w(6N  
ADS9DiX/  
 傅里叶变换设置 Qi^Z11  
JX-' mV`  
       6 2'j!"xv  
;LcVr13J/  
5. 默认的傅里叶变换设置 ?a8^1:  
@AGn{q  
 光源模式和探测器的设置 ,.rs(5.z8/  
- 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。 Z9:
-rcr  
- 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。 YX=a#%vrl  
t5[#x4 p  
_hN\10ydY  
<<@bl@9'  
6. 特殊情况     yXz*5W_0D  
p qfUW+>  
 多表面元件 UADFnwR[R  
- 对下列情况应当特别考虑 IHe/xQ@  
•透镜系统元件 }M1`di4e  
•球面透镜元件 [ad@*KFxy3  
- 此类组件可以理解为 *;1,5L  
•一组曲面元件，以及 ]or>?{4g  
•之间有一些自由空间 Inn@2$m~  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 %JXE5l+pJ  
]gmexa=(i  
s@9vY\5[9  
mk1bcK9  
 在k域的元件 pi /g H  
- 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 8JM&(Q%#  
- 这适用于以下情况 *i]=f6G  
•平面表面元件 'd.EC#  
•分层介质元件 ,-izEr  
•光栅元件 t?q@H8  
•功能光栅元件 DBPRGQ  
m6TNBX  
=x!2Ak/)  
  WP?TX b`5  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 H18Tn!RDS  
}
E0,z  
1. 实例#1：成像的光源模式 /]=C{)8  
#N#
'5w-G  
eCN })An  
查看完整的应用实例 _&N2'hG=sn  
s~>d:'k7|  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 4#ug]X4Y')  
n1~o1  
3 DDML,  
l;JA8o\x  
x$IX5:E#e  
3. 实例#1：出瞳衍射法 p;._HJ(  
#cnq(S=.  
i 7_ _  
[onGNq?#  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 (5R?#vj  
fIj|4a+  
"$N#p5  
  :,Pn3xl
 
实例#2：用于激光导星的无焦系统 >H'4{|  
e?opkq\f  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 <%maDM^_\(  
qp/v^$EA  
T?
tG~  
FO!]P  
查看完整的应用实例 Kz>3 ic$I  
KHgBo}6  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 7]9 a<  
-M[$Zy^  
^SxY IFL  
>;L6xt3  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 X=hYB}}nu  
v'VD0+3[H  
1. 例#3：刻意忽略衍射 R(2tlZ  
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查看完整的应用实例 p8Q,@ql.  
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p /#$io  
11<Qxu$rL  
2. 实例#3：包含衍射 ;cPy1  
T2SP W@#Z3