[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。 ]sI\.a  
v0(_4U]/  
   d~q7!  
     7AF6aog  
2. 三种傅里叶变换 KMx '(  
hh[x(O)TC~  
?CldcxM#  
 快速傅里叶变换(FFT) n}C0gt-  
        - 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 !ScEA=  
 半解析傅里叶变换(SFT) VAp 1{  
        - 一种无需近似的高效重构。 uANpqT}!  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 T^ - -:1  
^iWJqpLe  
 逐点傅里叶变换(PSF) }L @~!=q*  
        - 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。 Z>~7|v
l  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 _zkTx7H  
m95] z18T'  
         e?N3&ezp  
@ V_i%=go  
   = toU?:.  
3. 每个元件的设置 lQv(5hIm  
,hZ?]P&  
]TN/n%\  
 傅立叶变换设置 7=s7dYlu  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 8@ f+?g*i  
- 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。 -XnOj2  
- 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) nUK;M[  
%~M#3Ywa  
'wWuR@e#&  
   [
~kS)  
4. 每个元件的设置 Y?-Ef sK  
PAH#yM2Ic  
 傅里叶变换设置 %r&36d'  
2cwJ);Eg2  
       tBETNt7  
  nW`] =
 
5. 默认的傅里叶变换设置 "bz.nE*  
"N)InPR-  
:(
4q\~  
 光源模式和探测器的设置 ""m/?TZq'  
- 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。 ,t!I%r  
- 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。 Oc-ia)v1G  
oi8M6l  
Ua4P@#cU  
  m
ex@~VK  
6. 特殊情况 `6BQ6)7  
     |XMWi/p  
7I*rtc&Kb  
 多表面元件 "1`w>(=  
- 对下列情况应当特别考虑 D&pp <  
•透镜系统元件 pD }b$  
•球面透镜元件 g?K? Fn.}  
- 此类组件可以理解为 m}]QP\  
•一组曲面元件，以及 2`> (LH  
•之间有一些自由空间 c7R&/JV  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 jUDE)~h  
qIB2eCXw  
c[$i)\0  
=dmxE*C  
 在k域的元件 MO|Pv j~[  
- 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 Wys$#pJ  
- 这适用于以下情况 N`qGwNT%G  
•平面表面元件 tgHN\@yj  
•分层介质元件 5DO}&%.xt  
•光栅元件 T!Lv%i*|Y  
•功能光栅元件 xk3)#*  
c._!dq&#R  
}:[MSUm5  
  ?A~=.u@[d  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 >FJK$>[1:p  
AS0mMHJk  
1. 实例#1：成像的光源模式 SR`A]EC(V  
r
rq7UJ;  
&Aym@G|k?  
AP8J28I  
54/ZGaonz  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 T
'9M  
"{3MXAFe  
/<dl"PWkJv  
OAEa+V
 
     e@&2q{Gi=  
3. 实例#1：出瞳衍射法 Bo1 t}#7  
dj}P|v/;z  
,u!_mV  
!!mGsgnW  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 E.-2 /'i  
gKgdu($NJ  
ey\(*Tu9  
  QUF1_Sa  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 zy~*~;6tW  
pK'D(t  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 zm4e+v-  
QkLcs6)R  
p%/lP{  
y+izC+  
= N:5#A  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 E/D@;Ym18  
`8TL*.9  
yA`,ns&n  
  }VVtv1  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 Jq+@%#G  
Xob(4  
1. 例#3：刻意忽略衍射 52F3r:Rk  
~dLe9-_9  
5RYrAzQo  
Bu{%mm(  
7]hRAhJ8I  
J`wx72/-ZW  
a`Q-5*\;z  
6c}n
P[6|  
2. 实例#3：包含衍射 '[
bw7T  
5 L-6@@/  
q\~D:z$+CO