[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。 '[(nmx'yVJ  
zT* .jv  
   s;YKeE!8  
     F'?I-jtI  
2. 三种傅里叶变换 w$5A|%Y+V}  
&>jAe_{",  
ZRUhAp'<qj  
 快速傅里叶变换(FFT) /<3<. ~  
        - 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 v !Kw< fp|  
 半解析傅里叶变换(SFT) PaCzr5!~f  
        - 一种无需近似的高效重构。 m:O(+Fl  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 sK=}E=  
X0+fsf<H}  
 逐点傅里叶变换(PSF) RQvVR  
        - 受静态相位理论启发的一种近似方法，但采用纯粹的数学形式来表达。 - ?!:{UXl  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 >Dg#9  
)W&>[B  
         .2\0~x""  
UU}7U]9u  
   d(*fy}  
3. 每个元件的设置 V5GkP1L  
MYnH2w]  
6vf\R*D|A  
 傅立叶变换设置 g#K'6VK{  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 >1irSUj"~  
- VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项；不选择未激活的选项。 }GnwY97  
- 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) q
cA`)j  
d2ENm%q*PX  
}yEoEI`  
   h#Ce_,o  
4. 每个元件的设置 4R) |->"  
w3D]
~&]  
 傅里叶变换设置 3rf#Q}"  
C;\VO)]t  
       Hwe)T
sh e  
  r<L#q)]  
5. 默认的傅里叶变换设置 re,.@${H  
*R`MMm  
YirC*  
 光源模式和探测器的设置 I8op>^N"  
- 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。 'CS.p!Z\  
- 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。 kJ: 2;t=  
K{}4zuZ  
"t&{yBQ0u  
  GZ0aOpUWVq  
6. 特殊情况 *"G8  
     VKLU0*2R  
]s|lxqP  
 多表面元件 0v"&G<J  
- 对下列情况应当特别考虑 D)&o8D`  
•透镜系统元件 H^CilwD158  
•球面透镜元件 nY) .|\|i  
- 此类组件可以理解为 Gbd?%{Xc-  
•一组曲面元件，以及 <qiICb)~  
•之间有一些自由空间 ]u&dJL  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 Q59/ex  
B$`lYDqaG  
Q.(51]'  
)hL^+Nn bR  
 在k域的元件 1]/N2&  
- 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 2%]hYr;  
- 这适用于以下情况 ixOw=!@  
•平面表面元件 wt7.oKbW  
•分层介质元件 gB CC  
•光栅元件 hBCR]=']  
•功能光栅元件 Ww87  
T=? bdIl  
u"F;OT\>g  
  x9`ZO<L$  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 h1%y:[_  
^L~ [+|  
1. 实例#1：成像的光源模式 Rx. rj~  
I>m;G `  
KHJ=$5r)
 
^~I @ spR4  
1XnBK$`  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 lgG8!Ja  
w?ai,Pw  
G(i\'#5+  
[u\CDsX  
     RUrymkHFB  
3. 实例#1：出瞳衍射法 CB@B.)E  
[oHOHp/
V  
w:tGPort  
$wXih#7  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 ],V kp  
p[P[#IeL  
|2UauTp5yK  
  n^Au*'  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 pFH?/D/q  
c20|Cx2m  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 fbL!=]A*3  
}I<N^j=/pO  
@5*xw1B  
y%g`FC   
o(SuUGW  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 .??rqaZ=  
lvig>0:M  
p d%
LL?O  
  IHfSkFz`j  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 /op/g]O}  
?ZM^%]/+  
1. 例#3：刻意忽略衍射 :6sGX p  
o9^$hDs,si  
0wYiu  
4]M =q{  
nvwDx*[qN  
8s&2gn1  
qFGB'mIrFz  
hG[4O3jo\  
2. 实例#3：包含衍射 !}C4{Bgt*  
l+'`BBh*]  
3Y=,r!F.h