[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 l/_3H\iM  
U%ce0z  
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。 nv(Pwb3B  

k=O2s'F`  

图片:1-200Q9103601c3.png

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pK#Ze/!  
2. 三种傅里叶变换 oq=D9  
O k_I}X  
 快速傅里叶变换(FFT) 1<^"OjQ  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 8f% @  
 半解析傅里叶变换(SFT) SHPaSq'
&N  
- 一种无需近似的高效重构。 'z2}qJJ)  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 -
3X#$k8  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) (j+C&*u
 
 逐点傅里叶变换(PSF) wYhWR
gP  
- 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。 *~fZ9EkD  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 %FQMB  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) V#|#% 8  
/g712\?M4  

图片:1-200Q9103601c3.png

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3. 每个元件的设置 xUPM-eF=  
3~BL!e,  
 傅立叶变换设置 !'B.ad  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 :KZI+  
- 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。 t/_w}  
- 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) \CB{Ut+s  
^DVr>u  

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5SK{^hw  
ji`N1e,l  
4. 每个元件的设置 /Yc!m$uCW  
31wact^  
 傅里叶变换设置 n w @cAv  
)dG7$,g  

图片:1-200Q9103Z4443.png

       #18H Z4N  
*4r 1g+0  
5. 默认的傅里叶变换设置 
._=Pa)T  
a|32Pn  
 光源模式和探测器的设置 Q}W6?XDu  
- 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。 /+P 4cHv]F  
- 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。 18Vtk"j  
>f19P+  

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T%KZV/  
Us M|OH5k  
6. 特殊情况     tk<dp7y7  
u=jF\W9  
 多表面元件 7<AHQ<#@  
- 对下列情况应当特别考虑 J+[&:]=P  
•透镜系统元件 vd SV6p.d  
•球面透镜元件 9]VUQl9gh  
- 此类组件可以理解为  e1S |&W8  
•一组曲面元件，以及 4t|g G`QW7  
•之间有一些自由空间 [E2afC>zrl  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 n%3rv?m7  
$91c9z;f^  

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OTL=(k  
 在k域的元件 oU$Niw9f  
- 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 @ ILG3"  
- 这适用于以下情况 }qG{1Er  
•平面表面元件 nu}$wLM  
•分层介质元件 nE+sbfC   
•光栅元件 yd`xm
c)  
•功能光栅元件 X +*@  
K!5QFO4  

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实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 C&,&~^_F  
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1. 实例#1：成像的光源模式 5iz]3]}%  
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1p  

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查看完整的应用实例
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7qA0bUee5  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 gtyo~f  
I0(BKMp&  

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2w'Q9&1~  
{xW?v;  
3. 实例#1：出瞳衍射法 ~urIA/  
@R_a'v-  

图片:1-200Q9104SD64.png

KF|+#qCN  

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CuR\JKdRo  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 3DV';  
_Buwz_[&  

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  }\:3}'S.$  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 f'0n^mSP  
BDNn~aU#m  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 z~L''X7g  
sD7Qt  

图片:1-200Q9105040H0.png

D!h8NZ;El  
,G!M?@Q  
查看完整的应用实例 &8_]omuNV  
oN)l/"%C7/  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 h=.|!u  
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图片:1-200Q910511DV.png

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实例#3：剪切干涉法的准直测试 2qo=ud  
K}tl,MMU  
1. 例#3：刻意忽略衍射 &M,a+|yuY  
G+stt(k:  

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查看完整的应用实例 klxVsx%I{G  
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图片:1-200Q910530G03.png

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2. 实例#3：包含衍射 VLC<ju!  
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