[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 ( ou:"Y  
CX:^]wY  
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。 a-}%R  
>3kR~:;  

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'qP^MdoE%~  
D-~Jj&7  
2. 三种傅里叶变换 yk5P/H)  
9D| FqU |  
 快速傅里叶变换(FFT) JZY=2q&  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 -j$l@2g  
 半解析傅里叶变换(SFT) g764wl  
- 一种无需近似的高效重构。 lt$797  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 h1kPsgzR  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) >4VU  
 逐点傅里叶变换(PSF) g:6yvEu$ -  
- 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。 Q*4q3B&  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 eHJ7L8#  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) S]o  
\}Wkj~IX  

图片:1-200Q9103601c3.png

x2B"%3th0  
]q3Kd{B  
3. 每个元件的设置 ?rOb?cu-  
6P~"7k  
 傅立叶变换设置 [!q&r(-K  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 qB39\j  
- 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。 b mm@oi  
- 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) $`Xx5Ts7  
VoyH:  

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M+E5PZ|_  
__fR #D  
4. 每个元件的设置 6C0_. =7#  
'f}S,i +q  
 傅里叶变换设置 d-<y'GYw  
u20b+c4  

图片:1-200Q9103Z4443.png

       48ma&f;  
^sOm7S{  
5. 默认的傅里叶变换设置 Gh|!FRK[$  
r:5Ve&~  
 光源模式和探测器的设置 g Oj5c
 
- 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。 4@V]zfu^Q  
- 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。 +7Lco"\w<  
F=om^6G%X5  

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4QN;o%,  
*D{/p/|[  
6. 特殊情况     Riw7<j  
UjDF  
 多表面元件 5An0DV5  
- 对下列情况应当特别考虑 NslA/"*  
•透镜系统元件 ; BZM~'  
•球面透镜元件 L
_|uB  
- 此类组件可以理解为 Tb={g;0@  
•一组曲面元件，以及 U&n>fXTHn  
•之间有一些自由空间 %7evPiNB  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 h*KHEg"+  
yUW&Wgc=:  

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UBi4itGD  
mVK9NK  
 在k域的元件 6XAr8mw9  
- 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 P082.:q"  
- 这适用于以下情况 <VU4rk^=  
•平面表面元件 ]pV1T  
•分层介质元件 icul15'i  
•光栅元件 )h0E$*  
•功能光栅元件 IOkC[([  
S@g/Tn  

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i"]8Zw_D  
  lZM3Q58?\  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 DjzUH{6O  
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1. 实例#1：成像的光源模式 ~{vdP=/WP  
-?nT mzRc  

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S%X\,N  
查看完整的应用实例 5; PXF  
WQ}!]$<"y  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 _Hu2[lV  
!Gp3/<"Wy$  

图片:1-200Q9104G3D2.png

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(8  

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3. 实例#1：出瞳衍射法 OJsd[l3xR  
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图片:1-200Q9104SD64.png

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图片:1-200Q9104Z3960.png

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4. 实例#1：出瞳衍射与对比 [Hj'nA^  
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图片:1-200Q910492YW.png

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实例#2：用于激光导星的无焦系统 \`/E !ub  
T5azYdzJy  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 M>jBm .  
F[CT l3X  

图片:1-200Q9105040H0.png

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查看完整的应用实例 'dc+M9u)_q  
hOB\n!  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 \$'m^tVU  
*1W,Mzg  

图片:1-200Q910511DV.png

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V(2,\+t  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 `(,*IK a  
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1. 例#3：刻意忽略衍射 v1nQs='  
< m enABN4  

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查看完整的应用实例 eOehgU5x  
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2. 实例#3：包含衍射 {^cF(7p  
q#99iiG1  

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