[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 FY3IUG  
8{ c!).  
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。 iJh!KEy~A5  
X[$++p .
  

图片:1-200Q9103601c3.png

/F/;G*n  
OS-f(qXd+  
2. 三种傅里叶变换 bZwnaM4"F  
ps|)cW3`  
 快速傅里叶变换(FFT) 2[yBD-":  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 X@A1#z+s0]  
 半解析傅里叶变换(SFT) JK_OZ  
- 一种无需近似的高效重构。 fz_nsVD  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 Fj p.T;  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) L@Nu/(pB=  
 逐点傅里叶变换(PSF) \3YO<E!t  
- 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。 (8a#
\Y[b  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 ib6^x:HGU  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) [1G^/K"  
K95;rd  

图片:1-200Q9103601c3.png

2][DZl  
\%jVg\4'  
3. 每个元件的设置 i'/m4 !>h  
#;KsJb)N.  
 傅立叶变换设置 ._Zt=jB  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 W6c]-pc  
- 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。
J;Rv ~<7  
- 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) )u:Q) %$t  
'-$XX%TOAc  

图片:1-200Q9103Q1A0.png

]3{0J  
coE&24,0  
4. 每个元件的设置 v6(E3)J7  
S56]?M|[  
 傅里叶变换设置 7*+]wEs  
7E$&2U^Js  

图片:1-200Q9103Z4443.png

       jdA ]2]  
YNdrW
Bf)  
5. 默认的傅里叶变换设置 6 ,ANN
j  
bzpFbfb  
 光源模式和探测器的设置 9=l.T/?sf  
- 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。 (t^n'V  
- 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。 p zw8T  
Nh?|RE0t  

图片:1-200Q9104034912.png

8,T4lb<<  
"8f?h%t  
6. 特殊情况     fK}h"iH+K  
;F:fM!l=  
 多表面元件 hS [SRa'.  
- 对下列情况应当特别考虑 XKOUQ
c4!R  
•透镜系统元件 Njc%_&r  
•球面透镜元件 lJ;J~>  
- 此类组件可以理解为 p&p.Q^"ok  
•一组曲面元件，以及 (46 {r}_O  
•之间有一些自由空间 b,H[I!. %  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 %V!iQzL1  
2.uA|~qH  

图片:1-200Q9104250P0.png

gO?44^hMe  
NR%Y+8^M  
 在k域的元件 }Nj97R  
- 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 d
;[u8t  
- 这适用于以下情况 l(W[_ D  
•平面表面元件 K]oM8H1  
•分层介质元件 q}|U4MJm  
•光栅元件 ,V] ]:eR  
•功能光栅元件 Pf_F59"  
`bI)<B  

图片:1-200Q910432G20.png

>T3H qYX5W  
  l*aj#%ha  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 jF ^5}5U  
R@Y=o].2  
1. 实例#1：成像的光源模式 _cH@I?B  
I`RBj`IF  

图片:1-200Q910455T60.png

9W7#
u}Z  
查看完整的应用实例 D0G-5}s`  
%
u\26[/  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 +%>:0mT  
km5~Gc}  

图片:1-200Q9104G3D2.png

gT+Bhr  

图片:1-200Q9104P3312.png

O>y'Nqz  
Wl"0m1G  
3. 实例#1：出瞳衍射法 4Cb9%Q0  
XE3aXK'R  

图片:1-200Q9104SD64.png

F!!N9VIC  

图片:1-200Q9104Z3960.png

H!IshZfktn  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比
5AeQQU  
p0p4Xh1e  

图片:1-200Q910492YW.png

P'Q$d+F,  
  j=+"Qz/hr_  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 b4 #R!  
8y';\(;  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 `b5 @}',  
A1Y7
;-D  

图片:1-200Q9105040H0.png

;Q0bT`/X  
3:/'n  
查看完整的应用实例 t/oN>mQG  
#C*8X+._y  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 9.O8/0w7LV  
Bvjl-$m!v  

图片:1-200Q910511DV.png

ygZ  #y L  
uYG^Pc^v  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 f7de'^t9  
=nUW'  
1. 例#3：刻意忽略衍射 vH%gdpxX  
Fig&&b a  

图片:1-200Q9105200K2.png

a?5[k}\  
u'
A#%}3  
查看完整的应用实例 ,.IEDF<&  
KGHq rc  

图片:1-200Q9105242O9.png

K!AAGj`  

图片:1-200Q910530G03.png

U!w1AY|  
2. 实例#3：包含衍射 C.MoKa3  

^}yg%+  

图片:1-200Q910533W35.png