[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。 9|^2",V  
I*:%ni2  
   u:6Ic)7'  
     )Ys x}vSZ  
2. 三种傅里叶变换 qTRsZz@  
9tU]`f  
|k )=0mCz  
 快速傅里叶变换(FFT) #`qx<y*S  
        - 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 YiXk5B0Uh  
 半解析傅里叶变换(SFT) Fd%#78UEo}  
        - 一种无需近似的高效重构。 j"t(0m  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 |{z:IQLv  
p,EQ#Ik  
 逐点傅里叶变换(PSF) 4qb/daE:Z  
        - 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。 gDQ^)1k  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 6+#Ydii9E  
zq3\}9  
         JK7G/]j+Ez  
9@SC}AF.  
   !{+,B5 Hc  
3. 每个元件的设置 5N#aXG^9  
fbyd"(V8r  
|%BOZT  
 傅立叶变换设置 b<tNk]7  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 n2"a{Ofhlf  
- 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。 qJf
?o.Pv  
- 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) KaLzg5is  
HDz5&7* .  
{X!r8i  
   rX U  
4. 每个元件的设置 f%A;`4`q  
7m47rJyW4  
 傅里叶变换设置 I }a`0Y&{  
pE3?"YO  
       3p$?,0ELH  
  Oz75V|D  
5. 默认的傅里叶变换设置 =1@u  
,5P0S0*{  
s-NX 
o  
 光源模式和探测器的设置 M:=J^0  
- 对于光源模式和探测器，默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 ^L,K& Jd  
- 在特殊情况下，对于光源模式或探测器而言，衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 8v6(qBK  
.y'>[  
dUD[e,?  
  4V"E8rUL(  
6. 特殊情况 ob!P;]T  
     xf'V{9*  
]E{NNHK%2N  
 多表面元件 m=1N>cq '  
- 对下列情况应当特别考虑 nd`1m[7MNu  
•透镜系统元件 4XL^D~V  
•球面透镜元件 OMky$d#  
- 此类组件可以理解为 3RUy,s  
•一组曲面元件，以及 $o!zUH~'v  
•之间有一些自由空间 p0]=QH  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 2/U.|*mH  
;t)
3F  
3h]g}&k  
k<z)WNBf  
 在k域的元件 d.aS{;pse  
- 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 `T1  
- 这适用于以下情况 V~qNyOtA]  
•平面表面元件 pP1|&`}ux  
•分层介质元件 gZV
c 5u<  
•光栅元件 n5|fHk^s  
•功能光栅元件 hy9\57_#  
#j;^\rSv-  
SA:Zc^aV  
  4a&RYx  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 D2#ZpFp"h  
6dHOf,zjm  
1. 实例#1：成像的光源模式 g%o(+d  
Xa[.3=bV?  
>k|5Okq g  
_9ao?:  
z>xmRs   
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 K&u_R  
p;a,#IJu  
;J'LS  
b\f O8{k  
     &{5,:%PXw  
3. 实例#1：出瞳衍射法 >[f?vrz  
4>YR{  
G+9,,`2  
H;is/  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 *YI98  
XE
 RUo  
/|w6:;$;mn  
  oE@a'*.\  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 $B+8Of  
RIR\']WN  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 ME$[=?7XX  
a"1t-x  
NCXRevE  
wKh4|Ka  
i%iL[id:w  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 !"AvY
y9  
E#34Wh2z  
y G~?MEh{  
  8bGd} (  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 1}+3dB_s  
I@\lN&HC  
1. 例#3：刻意忽略衍射 Ng&%o  
AD>e?u  
;._ l0Jw  
eSn+B;  
g@Z))M+  
q_lKKzA  
-]Bq|qTH[(  
te`$%NRl  
2. 实例#3：包含衍射 k?yoQL*  
$GV7o{"&  
Y;eZ9|Ht9