[技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

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。 *FAg^G&1  
(*;u{m=  
   xj~6,;83xR  
     {Ise (>V  
2. 三种傅里叶变换 u(o@_6  
stDn{x.
 
Th

8Q~*v  
 快速傅里叶变换(FFT) [cH/Y2[  
        - 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 mb/3 #)  
 半解析傅里叶变换(SFT) .DX#:?@4@Y  
        - 一种无需近似的高效重构。 ~kHir]jc
 
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 %EpK=;51U  
^Uf`w7"iY  
 逐点傅里叶变换(PSF) 3dM6zOK
  
        - 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。 H}$#aXEAn  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 lu{}j4  
AH} nTm  
         EtL=_D-  
>2|#b  
   ]6aM %r=c  
3. 每个元件的设置 Y.73I83-j  
4v!@9.!vQ  
UkYQ<MNO  
 傅立叶变换设置 q"cFw${  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 t"L:3<U7  
- 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。 O3_Mrn(R  
- 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) p<+]+,|\~:  
*dQRs
6  
H{V-C_  
   G]SE A  
4. 每个元件的设置 PU>;4l  
m=K XMX  
 傅里叶变换设置 >}I}9y+  
f&`*x
t/  
       z~BB|-kp1  
  5FzRusNiA  
5. 默认的傅里叶变换设置 < d]|5  
;z?XT\C$  
V.F 's(o  
 光源模式和探测器的设置 _5)#{o<  
- 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。 A
VJk  
- 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。 8fN0"pymo  
y>OZ<!`  
}n.h)Oz  
  YOY+z\Q  
6. 特殊情况 }J*&()`  
     f4_\F/  
?yz%r`;r  
 多表面元件 7Y)wu$!7}  
- 对下列情况应当特别考虑 lfA  BF  
•透镜系统元件 J.&q[  
•球面透镜元件 OBl8kH(b>  
- 此类组件可以理解为 RgO 7> T\  
•一组曲面元件，以及 7mjj%  
•之间有一些自由空间 d#*5U9\z  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 zm:=d>D..  
4A&e+kz&:R  
!G,$:t1-=V  
Yyo|W;a]  
 在k域的元件 epL[PL}  
- 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 c,qCZ-.Sg  
- 这适用于以下情况 W>~%6K>p  
•平面表面元件
v Y\O=TZT  
•分层介质元件 WU4i-@Bm8  
•光栅元件 !$?@;}=  
•功能光栅元件 D6]$P%t9  
iF0
a  
~Qsj)9
 
  lEDHx[q  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 Dmi;# WY  
%(Ys-GeGr  
1. 实例#1：成像的光源模式 F:g{rm[
  
s`J=:>9*  
E oR(/*'  
'k67$H  
P~<93  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 rrWk&;?  
##_Za6/n  
StL[\9~:  
gdK/:%u3  
     "6dbRo5%  
3. 实例#1：出瞳衍射法 WK}+f4tdW[  
/R
C!Yi  
|BkY"F7m9  
?>8zU;Aj  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 %MJ
7u}  
PQ]9xzOg[  
nc~d*K\!  
  )R@gnTe  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 E?mp6R]}%  
B|=maz:_  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 5r<(
Z0  
eW)I}z+{  
2S6EDXc  
:\JbWj_j  
~BZV:Es  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 Bqi2n'^O2  
m#$za7  
KL mB  
  cOZ^huK  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 -ikuj  
/&:9
VMMj  
1. 例#3：刻意忽略衍射 PJ@,01  
8VmN?"5v  
a.IF%hP0xo  
AV4HX\`{P0  
U_;J.{n  
=k=2~ j  
/VO@>Hoh  
Qf>Pb$c$U  
2. 实例#3：包含衍射 )xx/di  
1GE%5  
W+ '}O<