[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。 rnW i<Se  
.{Xi&[jw  
   .
VI2V-Q  
     f_ ::?  
2. 三种傅里叶变换 FnCHbPlb  
*33Zt+  
4-TM3Cw`d&  
 快速傅里叶变换(FFT) NZl
0sX.:  
        - 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 /q>"">  
 半解析傅里叶变换(SFT) |OC6yN *P)  
        - 一种无需近似的高效重构。 rsP1?Hxq  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 Fv3fad@x  
m1
(rAr1  
 逐点傅里叶变换(PSF) ;xb:{?  
        - 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。 LOQEU?z  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 +>s[w{Svy  
>FY`xl\m}<  
         8U-}%D<a  
UE(%R1Py  
   6VA@;g0$  
3. 每个元件的设置 V8c&2rNa  

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)1u  
< B'BlqTS  
 傅立叶变换设置 _/K
N98+  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 +VTMa9d  
- 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。 ua2SW(C@  
- 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) x1TB (^aX  
S3
&L  
E*CY/F I_  
   :HwB+Bjy  
4. 每个元件的设置 2r1.,1  
H3&$:h  
 傅里叶变换设置 ,3x
3&c  
(pAGS{{  
       @o_-UsUX  
  x;kW }U  
5. 默认的傅里叶变换设置 Wz9 }glr  
EKgTRRW  
S25&UwUw  
 光源模式和探测器的设置 ;Lz96R@}  
- 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。 0kmZO"K#e  
- 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。 5*~G7/hT  
Lg-Sxz}P!  
AuWEy-q?  
  Z:5e:M  
6. 特殊情况 $yG=exh3
v  
     }O8$?7j(  
>8E
Im  
 多表面元件 hbn2(e;FZ  
- 对下列情况应当特别考虑
dZ_Hj X7  
•透镜系统元件 4R.rSsAH  
•球面透镜元件 85-00m ~  
- 此类组件可以理解为 yyG:Kl  
•一组曲面元件，以及
E7ixl~  
•之间有一些自由空间 H:2#/1Oz>  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 V D-,)f  
-FdhV%5]  
8eQ 4[wJY  
tKu'Q;J  
 在k域的元件 Y=\;$:L[  
- 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 bfhap(F~(e  
- 这适用于以下情况 P6@(nGgK<  
•平面表面元件 r,aV11{  
•分层介质元件 .r$d 8J  
•光栅元件 9*U3uyPi  
•功能光栅元件 m&cVda/  
HvLvSy1U  
d%8hWlffz  
  rISg`
-  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 6]1cy&SG  
UTC|8  
1. 实例#1：成像的光源模式 1ti+ Q0~  
C,HKao\  
Dz3=k
sXZ  
9Eu.Y
 
=*_T;;E  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 XcD$xFDZ  
<#k(g\/R  
rI23e[  
PS7ta?V QC  
     W^v3pH-y#  
3. 实例#1：出瞳衍射法 L/t'|<m  
E>NRC\^@  
^`?2g[AA  
w7+3?'L  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 [Wf%iwB  
ER-X1fD  
L"e8S%UqX  
  AXFQ
d@#  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 'So,*>]63  
G 
|033(j  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 `\Z7It?aDs  
V $Y=JK@  
.ww~'5b0  
#2{H!jr  

<m7
m  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 c%tb6@C  
M^S
<G  
X"lPXoCN  
  U|yXJ.Z3  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 ~?E.U,R  
9 M>.9~  
1. 例#3：刻意忽略衍射 dPvRbwH<  
s aY;[bz}  
v{tw;Z#  
~FCkr&Ky3  
3}hJ`xQ  
hc#Sy:T>  
J;8M._  
:Q]P=-Y8  
2. 实例#3：包含衍射 pg0Sq9qCN  
dA03,s  
csK;GSp}