[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 5;l_-0=  
zU%aobZ  
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。 hl+Yr)0\
 
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2H#vA  
4hs4W,2!  
2. 三种傅里叶变换 'Bx7b(xqk  
C@-JH\{\T#  
 快速傅里叶变换(FFT) ^ytd~iK8  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 Ft}tIP7  
 半解析傅里叶变换(SFT) j; C(:6#J  
- 一种无需近似的高效重构。 Y>+D\|%
Q  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 n_<]9  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) ^9nM)[/C?  
 逐点傅里叶变换(PSF) o%.cQo=v*
 
- 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。 cPXvTVvs  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 0)NHjKP  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) ".u?-xcbJ  
r/e&}!  

图片:1-200Q9103601c3.png

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S]>_o"|HV  
3. 每个元件的设置 %WNy=V9txp  
^:0?R/A  
 傅立叶变换设置 (LjY<dQO  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 k#.co~kS  
- 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。 LHz{*`22q  
- 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) \WT
g0b[  
weOMYJO;8  

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]V_9[=%  
4. 每个元件的设置 k|V{jBG"@  
4)ISRR  
 傅里叶变换设置 8yo9$~u;  
F-Ea85/K@4  

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Km?i{TW  
5. 默认的傅里叶变换设置 :PLsA3[}  
l>ttxYBa<d  
 光源模式和探测器的设置 +Il=gL1  
- 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。 M3V[p9>  
- 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。 DM&"oa50  
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L,<.rr$:  
.^uu*S_  
6. 特殊情况     "`S6
1m_  
1pK7EK3R  
 多表面元件 mf3G$=[  
- 对下列情况应当特别考虑 N%-nxbI\  
•透镜系统元件 Rq*m x<HDX  
•球面透镜元件 Di6:r3sEO  
- 此类组件可以理解为 Czp:y8YX-  
•一组曲面元件，以及 Eq?o/'e  
•之间有一些自由空间 P(4[<'HO  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 4q[r KNl  
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 在k域的元件 & mWq'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 im'0^  
- 这适用于以下情况 }S&{ &gh  
•平面表面元件 y.nw6.`MR  
•分层介质元件 8_lD*bEt  
•光栅元件 yE7pCgXt  
•功能光栅元件 v<) }T5~r  
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&>(|Y~I  

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  ^uj+d"a)  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 ?`vb\K<5H;  
4k#6)e  
1. 实例#1：成像的光源模式 =4I361oMf  
\!PC:+uJ  

图片:1-200Q910455T60.png

8,R]R=  
查看完整的应用实例 D>mLSh  
p|((r?{  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 'L,rJ =M3  
IV*}w"r  

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y`BLIEI  
3. 实例#1：出瞳衍射法 uPqPoI>N!  
d+^;kse  

图片:1-200Q9104SD64.png

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图片:1-200Q9104Z3960.png

My ^pQ]@  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 T/3UF  
2::T,Z  

图片:1-200Q910492YW.png

enNn*.*|  
  c.~|)^OXXO  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 nuQ"\ G  
v!x[1[  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 aql*@8 )m  
1#@'U90xf  

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[9L(4F20  
~vXul`x  
查看完整的应用实例 ABSeX  
LJ)3!Q/:  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 BgRiJFa.d[  
bw4b'9cK  

图片:1-200Q910511DV.png

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实例#3：剪切干涉法的准直测试 VcP#/&B|  
P8EGd}2{8  
1. 例#3：刻意忽略衍射 zL|^5p`K  
k >MgrtJI  

图片:1-200Q9105200K2.png

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查看完整的应用实例 q^Z\V?  
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w^c1@  

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2. 实例#3：包含衍射 L{=z}QO  

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