[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 K:mL%o2J
 
piM11W}|/  
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。 (k2J{6]  
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@x>$_:]  
2. 三种傅里叶变换 Q17o5##x7  
576-X_a,  
 快速傅里叶变换(FFT) Xe^=(| M  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 VA&OI;=ri  
 半解析傅里叶变换(SFT) 0tm "kzy  
- 一种无需近似的高效重构。 &.bR1wX  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 s)'_{ A"h  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) }SvWC8  
 逐点傅里叶变换(PSF) :$Di.|l@7  
- 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。 < $?}^ 0R  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 (R|FQdH  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) GyXs{*  
yp/V8C  

图片:1-200Q9103601c3.png

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3. 每个元件的设置 s!RA_%8/>  
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 傅立叶变换设置 <}'B-k9  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 ^HN  
- 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。 k)GuMw  
- 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) 1AkHig,  
`m0Uj9)#  

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F p=Q$J|  
4. 每个元件的设置 IqJ=\  
3 BhA.o  
 傅里叶变换设置 6!D  
/Rcd}rO  

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       G?1V~6  
I)/7M}t`  
5. 默认的傅里叶变换设置 %oKc?'L0  

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 光源模式和探测器的设置 9^*YYK}%  
- 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。 )KhVUFS1  
- 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。 j I@$h_n  
NHVx!Kc  

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fB"gM2'  
6. 特殊情况     Zgf||,  
K[yJu 4  
 多表面元件 2_~XjwKE  
- 对下列情况应当特别考虑  KGwL09)  
•透镜系统元件 bh6wI%8H  
•球面透镜元件 , p=8tf#  
- 此类组件可以理解为 !*
. nR(>d  
•一组曲面元件，以及 qvT+d l3#[  
•之间有一些自由空间 KK3xz*W0  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 pXEVI6 }  
=WRU<`\  

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f9=X7"dzP  
/;m!>{({)  
 在k域的元件 rd~W.b_b  
- 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
!td.ks0  
- 这适用于以下情况 NGZ>:  
•平面表面元件 !PTbR4s  
•分层介质元件 :=7;P)  
•光栅元件 A;HKR4p;8  
•功能光栅元件 c)YGwkY,,  
<Y'YpH`l  

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  #/=
yz<B  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 s(LqhF[N2]  
fB}5,22  
1. 实例#1：成像的光源模式 d"a7{~l  
zszx@`/3  

图片:1-200Q910455T60.png

HCy}'}d  
查看完整的应用实例 MpvA--  
&b8D'XQu  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 Ybg`Z  
~i#xjD5  

图片:1-200Q9104G3D2.png

-T6%3>h  

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3\  
3. 实例#1：出瞳衍射法 ?kefRev<#h  
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@SrEmg  

图片:1-200Q9104SD64.png

4 V*)0?oYE  

图片:1-200Q9104Z3960.png

D4-U[l+K>  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 <x
NM@!'\h  
[6qP;  

图片:1-200Q910492YW.png

y_r6T XnGL  
  f#MN-1[67  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 +'4dP#  
Db:WAjU  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 tC~itU=V  
{<BK@U  

图片:1-200Q9105040H0.png

W5g!`
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\Nyxi7  
查看完整的应用实例 _9 O'  
I2Rp=L:z5  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 l0_O<  
WR1,J0UU6  

图片:1-200Q910511DV.png

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实例#3：剪切干涉法的准直测试 KrzM]x  
~'mhC46d  
1. 例#3：刻意忽略衍射 y~ LVK8  
,FO|'l  

图片:1-200Q9105200K2.png

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查看完整的应用实例 31Du@h8YX  
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图片:1-200Q9105242O9.png

2F{IDcJI\  

图片:1-200Q910530G03.png

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2. 实例#3：包含衍射 [i_x 1  
|XZf:}q5:  

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