[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 A 7[:5$  
4&l10fR5  
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。 B=|cS;bM$3  
e{Z &d  

图片:1-200Q9103601c3.png

\W1/p`  
uslQ*7S[^  
2. 三种傅里叶变换 ^pHq66d%Z  
Sp@-p9#  
 快速傅里叶变换(FFT) G@j0rnn>B  
- 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 <$JaWL  
 半解析傅里叶变换(SFT) -_$$Te  
- 一种无需近似的高效重构。 cu+FM  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 ](|\whI
 
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) w&ak"GgV  
 逐点傅里叶变换(PSF) p,"g+ MwP  
- 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。 4j)tfhwd8  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 Y))NK'B5  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) l&?ii68/  
Z1"
v}g  

图片:1-200Q9103601c3.png

Yw0[[N<SW  
?IpLf\n-  
3. 每个元件的设置 DK}"b}Fvq  
43=,yz2Ef  
 傅立叶变换设置 o=
`C<}  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 + nF'a(  
- 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。 .1LCXW=  
- 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) * RtgC/  
?,/U^rf^4  

图片:1-200Q9103Q1A0.png

3do)Vg4  
Ha)ANAD  
4. 每个元件的设置 TsTPj8GAl[  
bV"G~3COy  
 傅里叶变换设置 o=1
X^,  
fDSv?crv  

图片:1-200Q9103Z4443.png

       ^Ox3XC  
qgrg CJ  
5. 默认的傅里叶变换设置 W5R\Q,x6  
=JmT:enV  
 光源模式和探测器的设置 f7}*X|_Y  
- 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。 a0Zv p>Ft  
- 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。 }}<z/zN&^  
h yv2SxP*  

图片:1-200Q9104034912.png

A~mum+[5  
G+F:
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6. 特殊情况     =z8f]/k*>  
M8u<qj&<O  
 多表面元件 k!{p7*0  
- 对下列情况应当特别考虑 k?7 X3/O  
•透镜系统元件 +zs4a96[  
•球面透镜元件 HJY2#lSha6  
- 此类组件可以理解为 KZeQ47|  
•一组曲面元件，以及 *oybD=%4  
•之间有一些自由空间 +sJrllrE(  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 %'T #
pz  
K^R,Iu/M  

图片:1-200Q9104250P0.png

n?c]M  
e#k<d-sf6  
 在k域的元件 x|vqNZ\F  
- 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 wiBVuj#  
- 这适用于以下情况 nWHa.H#  
•平面表面元件 FLY Ca  
•分层介质元件 Mec5h}^  
•光栅元件 {*ob_oc  
•功能光栅元件 [ I/<_AT#  
iya"ky~H  

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I&YSQK:b  
  uyY|v$FM  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 )Qvk*9OS  
Exk\8,EGqS  
1. 实例#1：成像的光源模式 Cn[0(s6  
uDZT_c'Y  

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p l&Muv  
查看完整的应用实例 tzh1s i  
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2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 /Js7`r=Rx  
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S1?-I_t+]  
3. 实例#1：出瞳衍射法 ',S'.U  
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4. 实例#1：出瞳衍射与对比 %?Ev|:i`@  
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实例#2：用于激光导星的无焦系统 X<*U.=r)  
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1. 实例#2：包含所有可能的衍射 +) m_o"hl  
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查看完整的应用实例 icgSe:Ci  
XSZ k%_  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 # m *J&  
RnDt)3  

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实例#3：剪切干涉法的准直测试 eh5gjSqx  
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1. 例#3：刻意忽略衍射 ) v,:N.@Q  
Jtk|w[4L  

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查看完整的应用实例 .uk>QMs1  
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2. 实例#3：包含衍射 oTuOw|[  
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