[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 X#lNS+&='  
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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。 :TH cI;PG8  
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2. 三种傅里叶变换 LH8jT  
d,V#5l-6  
 快速傅里叶变换(FFT) //q(v,D%Q  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 L>1hiD&  
 半解析傅里叶变换(SFT) z1PwupXt1  
- 一种无需近似的高效重构。 sjr,)|#[  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 lW&(dn)}  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) <W80AJ  
 逐点傅里叶变换(PSF) 3@>F-N  
- 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。 N{;!xIv  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 Y%s:oHt  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) %lF*g  
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3. 每个元件的设置 {
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 傅立叶变换设置 Ts5)r(  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 jFj11w1FrA  
- 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。 6#?T?!vZ  
- 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) 8M,*w6P  
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4. 每个元件的设置 ]gk1q{Ql<  
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 傅里叶变换设置 ?"6Zf LRi  
L"bOc'GfQ  

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5. 默认的傅里叶变换设置 Kc MzY  
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 光源模式和探测器的设置 
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- 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。 A6N6e\*  
- 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。 /{i~CGc;"  
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6. 特殊情况     _bFUr  
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 多表面元件 37#&:[w>  
- 对下列情况应当特别考虑 6j
<9Y  
•透镜系统元件 *]6g-E?:@  
•球面透镜元件  +\/Q  
- 此类组件可以理解为 {f/qI`  
•一组曲面元件，以及 p@m0Oi,=  
•之间有一些自由空间 b$G{^  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 }u Y2-l  
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 在k域的元件 .Ro
/ioq  
- 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 :cT)M(o  
- 这适用于以下情况 7F
B?t<x  
•平面表面元件 jkAjYR.  
•分层介质元件 M&Uy42,MR  
•光栅元件 ?bTfQH vX  
•功能光栅元件 U&!TA(Yr  
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  kB7vc>@1  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 ( xs'D4  
q!Du J  
1. 实例#1：成像的光源模式 #8$?# dT  
;Rrh$Ag  

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IkrB}  
查看完整的应用实例 eV;r /4  
=C"[o\]VV  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 b IDUa  
Ss3p6%V/  

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}K{1Bm@S  

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O[@!1SKT0  
9:j?Jvw$  
3. 实例#1：出瞳衍射法 L\:|95Yq  
rTPgHK]?l  

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4. 实例#1：出瞳衍射与对比 b?H"/Mu.  
(lk9](;L  

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  &Mh.PzO=b  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 =|3BkmO  
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1. 实例#2：包含所有可能的衍射 r`H}f#.KR  
,7{|90'V<  

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u4x-GO
bJM  
查看完整的应用实例 M4^G3c<  
/cjz=r1U>  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应  Nx}nOm  
_NDQ2O  

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实例#3：剪切干涉法的准直测试 q_MN  
K-qWT7<  
1. 例#3：刻意忽略衍射 mF4W4~
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查看完整的应用实例
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2. 实例#3：包含衍射 -hd
 
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