[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。 NpIx\\d  
;| :^zo  
   -'9sn/  
     /`j~r;S  
2. 三种傅里叶变换 %O<
qw  
CAPPOh  
oNfNe^/T  
 快速傅里叶变换(FFT) 07?|"c.  
        - 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 8+irul{H_  
 半解析傅里叶变换(SFT) k^ZcgHHgb  
        - 一种无需近似的高效重构。 qL03iV#h*V  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 3~%wA(|A  
=n}+p>\s  
 逐点傅里叶变换(PSF) >,v,4,c  
        - 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。 '*PJ-=G  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 #(5hV7i  
@%5$x]^  
         :&/b}b!)AX  
Ak\w)!?s  
   A+N%A]2  
3. 每个元件的设置 }Z~& XL=  
_qPd)V6yb  
d1`us G"  
 傅立叶变换设置 *k]izWsV*  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 Y`x54_32  
- VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项；不选择未激活的选项。 @AgV7#  
- 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) A{!D7kwTz~  
ft"
B,  
XA$Z7_gu3  
   2 P=c1;  
4. 每个元件的设置 *)2&gQ&%+  
Of*z9YI  
 傅里叶变换设置 {y[T3(tt  
oA _,jsD4  
       %:P&!F\?  
  ,MtN_V-  
5. 默认的傅里叶变换设置 KV!!D{VS`@  
>4zH\T!  
Ny.s u?E  
 光源模式和探测器的设置 w<3g1n7R  
- 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。 ^E5[~C*o3  
- 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。 V=@M!;'<  
<R6$ kom`  
Rr#vv  
  DKjkO5R\  
6. 特殊情况 l~/g^lN  
     -qPYm?$  
~t $zypw  
 多表面元件 hY?x14m$3  
- 对下列情况应当特别考虑 c&+p{hH+  
•透镜系统元件 oWZbfR9R  
•球面透镜元件 Z.
Sq5\d  
- 此类组件可以理解为 P(1bd"Q  
•一组曲面元件，以及 *uLlf'qU]  
•之间有一些自由空间 v\Y362Xv  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 w2!5Cb2  
*o/Q#  
)1>fQ9   
f2sv$#'  
 在k域的元件 6o
_t;cpT  
- 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 8H>: C(h  
- 这适用于以下情况 S z3@h"  
•平面表面元件 8( ^;h2O!  
•分层介质元件 a8#6}`|C?  
•光栅元件 *g}(qjl<  
•功能光栅元件 RtrESwtR  
PKT/U^2X]  
t\hvhcbL  
  Bu ~N)^  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 7>g^OE f  
2BU%4IG  
1. 实例#1：成像的光源模式 J~0_  
(f^K\7HM  
 xZ*.@Pkr  
[jD.l;jF  
`&.]>H)N*  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 S$!)Uc\)A  
!H`! KBW  
je^!W?U4<  
`7|\Gqy  
     4uW}.7
R'  
3. 实例#1：出瞳衍射法 Mh04O@"  
DK/xHIv8-  
A9_)
}  
F[Dhj,C"  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 oC]|ARgQk|  
pPUv8, %  
\}0J%F1  
  E6iUa'  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 2=3pV!)4}  
Fm@G@W7,m  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 {L[n\h.4.  
qM(n]{H  
2Uf}gG)  
':kj\$U  
#>m#i1Nu  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 i-(^t1c  
8Y.25$  
rBv  
  g?qh  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 2TN+ (B#Z!  
2k,!P6fgl  
1. 例#3：刻意忽略衍射 fmDU  
n3, ?klK  
~ {sRK  
3YyB0BMW  
9kcp(  
xm@vx}O:  
o#X|4bES  
>gAq/'.Q  
2. 实例#3：包含衍射 Sb=cWn P  
J1I"H<}-6  
.6Sw
c?