[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 fH#yJd2?f  
:"m~tU3&  
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。 &\<!{Y<'  
7$3R}=Z`\q  

图片:1-200Q9103601c3.png

LX<arHz  
[5[}2B_t  
2. 三种傅里叶变换 xPBSJhla  
c:#<g/-{wM  
 快速傅里叶变换(FFT) 9%fd\o@X  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 '{]1!yMh  
 半解析傅里叶变换(SFT) n(X{|?  
- 一种无需近似的高效重构。 /V'^$enK!}  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 J%VcvBaJm  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019)  R&oC
9<  
 逐点傅里叶变换(PSF) tW<i;2 l  
- 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。 ]5(T{  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 SCwAAE9s]  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) mjgwU8'![  
0e./yPTT  

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RLnsy,  
{ 'A`ram  
3. 每个元件的设置 Z_b^K^4  
j /d?c5  
 傅立叶变换设置 .<xzf4C  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 eAqSY s!1  
- 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。 RYhaQ&1i  
- 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) |gXtP-  
2!-?  

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!Cqm=q{K  
S8=Am7D]1  
4. 每个元件的设置 mM`zA%=  
K6uZ4 m;  
 傅里叶变换设置 Om%HrT  
C\-Abqc  

图片:1-200Q9103Z4443.png

       cb36~{  
kXjrc  
5. 默认的傅里叶变换设置 4Cd#S9<ed  
Y!3Mm*  
 光源模式和探测器的设置 a#i85su  
- 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。 0QzUcr)3+  
- 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。 ,/m@<NyK  
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图片:1-200Q9104034912.png

';H"Ye:D=7  
~*R:UTBtw  
6. 特殊情况     t1LIZ5JY  
3o).8b_3g  
 多表面元件 Z>897>  
- 对下列情况应当特别考虑 M<Gr~RKmAn  
•透镜系统元件 b*;zdGX.A9  
•球面透镜元件 Fe:M'.  
- 此类组件可以理解为 _'eG  
•一组曲面元件，以及 f+}Rj0A  
•之间有一些自由空间 !@6P>H
zY$  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 gzHMZ/31  
)^Ha?;TS  

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3Jt7IM!9[  
 在k域的元件 6}V)\"u&  
- 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 th
!$R  
- 这适用于以下情况 ZQL4<fy'E  
•平面表面元件 uq
/z.m  
•分层介质元件 y15 MWZ  
•光栅元件 K;n2mXYGM  
•功能光栅元件 V
XE85  
L&gC  

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>"OwdAvX  
  P M x`PB  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 )+Nm@+B  
PIZnzZ@Z;  
1. 实例#1：成像的光源模式 /0S2Omh  
[RAzKzC\M  

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S1Z~-i*w  
查看完整的应用实例 ">8]Oi;g  
tQ,,krw~  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 OpNTyKbaD  
U~;Rzoe)q*  

图片:1-200Q9104G3D2.png

miWPLnw=L  

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oVD)Fb%[i9  
`[OJ)tHE  
3. 实例#1：出瞳衍射法 qI]PM9  
DH@]d0N  

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 |UudP?E  

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3`Ug]<m  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 qD/GYqvm  
.C6wsmQ  

图片:1-200Q910492YW.png

!=)R+g6b  
  5B|&+7dCw  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 '7Ad:em  
/Zzb7bHLK  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射
v$WH#;(\  
].TAZ-4s  

图片:1-200Q9105040H0.png

TO,XN\{y  
bOB<m4  
查看完整的应用实例 [Iwb7a0p  
T>~D(4r|pS  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 cC4 2b2+  
8C[W;&Y=  

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6~oo.6bA  
y ~PW_,  
实例#3：剪切干涉法的准直测试
bu2@~  
=7e|e6  
1. 例#3：刻意忽略衍射 !R b  
-T,/S^  

图片:1-200Q9105200K2.png

l[,RA?i {  
k@[P\(a3b  
查看完整的应用实例 a?d)lnk  
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>`0l"K<  

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2. 实例#3：包含衍射 qe/|u3I<lF  
MV(Sb:RZ  

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