[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。 Y(d$  
WH\))y-  
   Zg.&V  
     E^S
H\5B  
2. 三种傅里叶变换 ^) s2$A:L  
NW&b&o  
Ho *AAg  
 快速傅里叶变换(FFT) h?azFA~  
        - 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 $81*^  
 半解析傅里叶变换(SFT) 9,"L^W8"k  
        - 一种无需近似的高效重构。 aVd,xl  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 r#B+(X7LM  
}O4
^Cc6  
 逐点傅里叶变换(PSF) TG5XSy  
        - 受静态相位理论启发的一种近似方法，但采用纯粹的数学形式来表达。 [2{1b`
e  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 aUtnR<6  
Ht4;5?/y  
         |x-S&-  
x a06i#  
   >cCR2j,r  
3. 每个元件的设置 KkE9KwZ]W  
ez6EjUk  
}B.H|*uO  
 傅立叶变换设置 x3"#POp  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 [`):s= FC  
- VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项；不选择未激活的选项。 M )2`+/4  
- 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) 5EebPXBzB  
4BKI-;v$  
WpRc)g:  
   AlIpsJ[UU  
4. 每个元件的设置 E!P yL>){  
O~^"  
 傅里叶变换设置 !!? Mw  
jE/AA!DC#  
       C-H@8p?T  
  "UJ S5[7$  
5. 默认的傅里叶变换设置 KSNPkd6  
)}?#  
SK#(#OQoh  
 光源模式和探测器的设置 Q{lpKe0  
- 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。 HI11Jl}{  
- 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。 |]X  
>b{q.  
BjzPz  
  8{X"h#  
6. 特殊情况 j_
.5r&w  
     :HwA 5Z#  
T]=r Co  
 多表面元件 nPy$D-L,  
- 对下列情况应当特别考虑 ptZ <ow&  
•透镜系统元件 3S}Pm2D2  
•球面透镜元件 D
S[#|  
- 此类组件可以理解为 Cy=Hy@C  
•一组曲面元件，以及 d*%`!G  
•之间有一些自由空间 $H9%J  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 cj'}4(  
cbT7CG  
20nP/e  
 O2%?  
 在k域的元件 @-!}BUs?  
- 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 x}"uZ$g  
- 这适用于以下情况 S_IUV)  
•平面表面元件 cZ2kYn8  
•分层介质元件 L$E{ycn
  
•光栅元件 T"DlT/\  
•功能光栅元件 -K3^BZHI  
*=I}Qh(1  
|=
'z{WS  
  c
5D)  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 @8ppEFw  
W)f/0QX}W  
1. 实例#1：成像的光源模式 \S!e![L/  
]X ?7ZI^  
zIu E9l  
2vWx)Drb6  
`u teg=  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 N%*5
T[.  
;CPr]avY  
i
o-![^{  
/! "|_W|n  
     qfMo7e@6*  
3. 实例#1：出瞳衍射法
B=^)Ub5'  
H
V{wI1  
z;|A(*Y  
6&!PmKFO.  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 9{5&^RbCp  
+oovx2r&  
C8V/UbA /  
  |6K+E6H  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 @c;|G$E@3  
#0P$M!%  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 YW( Qmo7  
V`XNDNJ:  
P'Ux%Q+B>  
A|X
">,A  
KmA;HiH%J  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 /2=#t-p+  
mR?5G:W~R  
%)/P^9I6  
  Pa V@aM~3  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 LIvFx|  
8TLgNQP
 
1. 例#3：刻意忽略衍射 Af'" 6BS  
1+jAz`nA:T  
;;C?{  
GS a[ oh  
,}ECF>  
4,CXJ2  
XkXHGDEf1  
b`~p.c%(  
2. 实例#3：包含衍射 MbZJ;,e?  
DVB{2~7 4  
4{rZppm