[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 7j{Te
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@<%oIE~]F  
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。 sF, uIr/  
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Y~}QJ+`?  
2. 三种傅里叶变换 G0^V!0I&O  
CJtr0M<U+  
 快速傅里叶变换(FFT) xg4T` ])  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 5!2J;.&  
 半解析傅里叶变换(SFT) MH2OqiCI  
- 一种无需近似的高效重构。 .Lp Nm'=R  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 </2,2AV4q*  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) SIJ# ?0,  
 逐点傅里叶变换(PSF) L)j]~^P$-  
- 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。 23,%=U  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 k^~@9F5k  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) Rs^jk)Z:)  
X~`.}
 

图片:1-200Q9103601c3.png

1'gKZB)TG7  
20S9/9ll  
3. 每个元件的设置 W'm!f  
QGu
7D #%|  
 傅立叶变换设置 'bbV<?):  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 R'jUS7]Y  
- 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。 kwDjK"  
- 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) Gl dH SCy  
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ZA) SJWwD  
]wJ}-#Kx  
4. 每个元件的设置 m.;{ 8AM%f  
cS. 7\0$  
 傅里叶变换设置 v[p/c.p?i  
MLEIx()  

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       h0&>GY;i  
n$}R/*  
5. 默认的傅里叶变换设置 K*J4&5?/  
A} x_zt  
 光源模式和探测器的设置 ..v@Q%  
- 对于光源模式和探测器，默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 }D&"z8mP  
- 在特殊情况下，对于光源模式或探测器而言，衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。  3J'Bm"  
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6. 特殊情况     @+QYWh'  
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 多表面元件 S&;T_^|  
- 对下列情况应当特别考虑 )Gu0i7iN  
•透镜系统元件 P':]A{<Z  
•球面透镜元件 n0>5'm%ES  
- 此类组件可以理解为 Q6e'0EIKC  
•一组曲面元件，以及 {7j6$.7J$&  
•之间有一些自由空间 gdkLPZ<<  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 ]
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\Nh^Ig
 

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lN*1zM<6;  
 在k域的元件 pGZl.OI  
- 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 62k9"xSH  
- 这适用于以下情况 ^=heen<S%  
•平面表面元件 Azdz3/  
•分层介质元件 M+;!]tbc3  
•光栅元件 ImT+8pa  
•功能光栅元件 \_-kOS
 
S>vVjq?~l(  

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实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 945 |MQPn  
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1. 实例#1：成像的光源模式 hr$VVbOho  
*h5ldP  

图片:1-200Q910455T60.png

y~#R:&d"  
查看完整的应用实例 K2cpf  
8)ebXc  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 \M3NasZ  
s$+: F$Y0  

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b@Mng6R  

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k7Be'E BKG  
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3. 实例#1：出瞳衍射法 Cs6zv>SR  
u\Erta`  

图片:1-200Q9104SD64.png

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rB"  

图片:1-200Q9104Z3960.png

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4. 实例#1：出瞳衍射与对比 ?@,f[U-  
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图片:1-200Q910492YW.png

I,`D&  
  eA~_)-Z-  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 d q+7K  
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1. 实例#2：包含所有可能的衍射 (VF4FC  
y>pq*i  

图片:1-200Q9105040H0.png

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查看完整的应用实例 51FK~5  
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2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 ^F{)&#4  
59%f|.Z)  

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实例#3：剪切干涉法的准直测试 >-./kI "  
e>i8=U`;  
1. 例#3：刻意忽略衍射 hvv>UC/  
0z<]\a4  

图片:1-200Q9105200K2.png

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查看完整的应用实例 q0KXuMK  
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2. 实例#3：包含衍射 77bZ  
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