[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。 *J1pxZ^  
,1^)JshZ~  
   5>h2WL  
     m='+->O*'l  
2. 三种傅里叶变换 cf0em!  
Z#7HuAF{]  
{'>X6:  
 快速傅里叶变换(FFT) 7@+0E2'  
        - 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 ?em)om  
 半解析傅里叶变换(SFT) Z U f<
s?  
        - 一种无需近似的高效重构。 1D=M
y1B  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 Q6Jb]>g\H  
LT'#0dCC  
 逐点傅里叶变换(PSF) IQ2<Pinv  
        - 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。 F^`sIrZvs  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 .!)7x3|$[  
yU .B(|  
         f4@Dn >BJ  
kIXLB!L2b^  
   -pg7>vOq  
3. 每个元件的设置 `I6)e{5t  

MKoN^(7  
q' _  
 傅立叶变换设置 !ZSC"  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 e5veq!*C?  
- 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。 qDcl;{L  
- 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) P d*}0a~  
3bE^[V8/  
"uZ'oN  
   xu& v(C9  
4. 每个元件的设置 0qR;Z{k  
l9P~,Ec4''  
 傅里叶变换设置 !aLByMA  
zg8m(=k'  
       M}38uxP  
  i$%;z~#wW  
5. 默认的傅里叶变换设置 $2;YJjz(  
j q1qj9KZ  
&w/aQs~  
 光源模式和探测器的设置 m#%5H  
- 对于光源模式和探测器，默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 b3Y9  
- 在特殊情况下，对于光源模式或探测器而言，衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 Z)6bqU<LQE  
nNBxT+3*i  
9J2%9,^  
  G=~T)e  
6. 特殊情况 ;'=!Fv  
     p(f)u]1`  
m;Sw`nw?  
 多表面元件 dzbzZ@y  
- 对下列情况应当特别考虑 0m*0I>  
•透镜系统元件 F\Tlpp9  
•球面透镜元件 To=1B`@-  
- 此类组件可以理解为 Zu~ #d)l3N  
•一组曲面元件，以及 /xf%Rp4}  
•之间有一些自由空间 "%>/rh2Iq  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 ,YH^jc  
=(Gv_  
RJBNY;0  
m0=CD  
 在k域的元件 LX*T<|c`'  
- 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 wXNFL9F8  
- 这适用于以下情况 I?F^c6M=  
•平面表面元件 K 7YpGGd5  
•分层介质元件 eJ7A.O  
•光栅元件 ih1SN,/  
•功能光栅元件 B;7L:  
tQ=U22&7  
?CmW{9O  
  xx9qi^  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 NUx%zY  
`<\AnhNW]I  
1. 实例#1：成像的光源模式 p|AIz3  
2v%~KV  
,h>0k`J:a  
CE*@CkC0z  
7b'XQ/rs  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 S=M$g#X`5  
,)oUdwR k  
jsi\*5=9p<  
(h`||48d  
     zL)m!
:_  
3. 实例#1：出瞳衍射法 'SOp!h$  
oN)K2&M0  
jQsucs5$h  
5QMu=/  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 VCvuZU{<  
Ij{{Z;o3  
0v',+-  
  O'$:wc#  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 X$%RJ3t e  
=b !f  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 5=Gq d4&*  
Q[8L='E  
Ibpk\a
?A{  
*^" 4 )  
46}/C5  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 xPsuDi8u  
\zgRzO'N  
LFg<j1Gk`  
  T#er5WOH  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 VA2%2g2n{  
F(@|p]3*  
1. 例#3：刻意忽略衍射 h 
r t\  
oOQnV(I  
w 7=Y_  
m<"1*d~  
7{<t]wQq  
p~=%CG^5  
!;fkc0&!  
\]y$[\F>  
2. 实例#3：包含衍射 3(vI{[yhT  
_|H]X+|  
sV3/8W13