[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。 UVUoXv)N  
=[D '3JB  
   4\pUA4  
     Ia%S=xU{=  
2. 三种傅里叶变换 _@/nc:)H  
nX>HR
dC  
p_:bt7 B  
 快速傅里叶变换(FFT) ?E6C|A$I  
        - 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 0)0,&@])7  
 半解析傅里叶变换(SFT) #*zl;h1(  
        - 一种无需近似的高效重构。 M/LC:,  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 '<!T'l:R:/  
aBblP8)8;K  
 逐点傅里叶变换(PSF)
M\!z='Fi  
        - 受静态相位理论启发的一种近似方法，但采用纯粹的数学形式来表达。 tYzpL  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 qi]"`\  
)r`F}_CEL  
         y7@q]~%  
wticA#mb  
   )d =8)9B  
3. 每个元件的设置  C4.g}q  
o'*7I|7a  
TJ`Jqnh  
 傅立叶变换设置 ~}@cSv'(1  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 Pq<]`9/w^w  
- VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项；不选择未激活的选项。 ^- H  
- 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) 1c19$KHu  
2)4oe  
%1UdG6&J_  
   |<Rf^"T  
4. 每个元件的设置 ^
,sKj-  
gQ;1SY!  
 傅里叶变换设置 `F,*NESv  
56l1&hp8In  
       gBPYGci2F  
  tjWf`#tH>H  
5. 默认的傅里叶变换设置 Sft+Gb6  
;Svs|]d  
%7[Z/U=  
 光源模式和探测器的设置 4lsg%b6_%,  
- 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。 grbUR)f<?-  
- 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。 sF!nSr  
i8+[-mh  
cwC-)#R']  
  +-d)/h.7  
6. 特殊情况 u0?,CQPL  
     01&J7A2  
|9x H9@^f  
 多表面元件 uNXKUJ V0  
- 对下列情况应当特别考虑 ` Clh;  
•透镜系统元件 {OGv1\ol&  
•球面透镜元件 uh 3yiDj@a  
- 此类组件可以理解为  Y!*F-v@  
•一组曲面元件，以及 $*N)\>~X  
•之间有一些自由空间 Pp~:e}  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 k*$[V17  
,5J}Wo?Q}  
8TV "9{ n  
k*"FMJG_  
 在k域的元件 5* 3T+OK  
- 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 ['#3GJz-  
- 这适用于以下情况 'rSP@  
•平面表面元件 \`N<0COP  
•分层介质元件 R8n/QCeY{  
•光栅元件 KoF_G[m  
•功能光栅元件 n[tES6u  
2PVtyV3;  
[_w;=l0 ;  
  x-Ug(/!
^  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 KX
vBJA$  
>xK!J?!K  
1. 实例#1：成像的光源模式 au~}s |#  
XPd@>2  
}n[<$*W^  
]aqg{XdGt  
f>kW\uC  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 ^!yJ;'H\  
G}ccf%  
+u|p<z  
\ N;%
 
     R\^XF8n6/  
3. 实例#1：出瞳衍射法 /\e&nYz  
VyWPg7}e  
Jh!'"7
 
%K7wScz7  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 JVawWw0q  
Ubf@"B  
p|,3X*-ynx  
  2Pz)vnV"  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 2uy<wJE>  
+204.Yj?D  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 ^mZeAW  
c D0-g=&   
s?pd&_kOv3  
K%
iA-h  
2SHS!6
:Rl  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 =&YhA}l\O  
sBV})8]KM  
{IR-g,B  
  s6+`cC4  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 RhQ[hI  
w4%yCp[,  
1. 例#3：刻意忽略衍射 (>usa||  
9fQFsI  
uE%$<o*#  
n,vs(ZL:  
QnN cGH  
_oBJ'8R\  
v[J"/:]  
.|Y&,?k|Y  
2. 实例#3：包含衍射 n)xLEx,  
yG..B  
ey ;94n:<