[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。 3u 'VPF2  
+TZVx(Z&A  
   aZ,j1j0p  
     @3w6!Sgh  
2. 三种傅里叶变换 N&uRL_X.  
H9\,;kM)  
a1>Tz  
 快速傅里叶变换(FFT) C3K":JB  
        - 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 w4Uo-zr@  
 半解析傅里叶变换(SFT) I!?)}d  
        - 一种无需近似的高效重构。 n#l~B
@  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 HJi FlL3  
6`h}#@ (  
 逐点傅里叶变换(PSF) l\/uXP?  
        - 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。 1gA^Qv~?  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 3v91yM
x  
c W1`[b  
         tCR#TW+IY-  
%ws@t"aER  
   Q\nIU7:bZ  
3. 每个元件的设置 [Ot<8)Jm  
~eZ]LW])  
,bxGd!&{Q  
 傅立叶变换设置 j0b>n#e7  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 z',f'3+  
- 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。 XxYwBc'pc  
- 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) U]]ON6Y&F  
o(gV;>I  
!DM GAt\  
   jK]An;l{
Z  
4. 每个元件的设置
xV0:K=  
K0{ ,*>C  
 傅里叶变换设置 3s0I<cL  
FfX*bqy
 
       nK)hv95i_  
  *7w,o?
l  
5. 默认的傅里叶变换设置 9'=ZxV  
g5;Ig  
c :2w(BVi  
 光源模式和探测器的设置
Lng@'Yr  
- 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。 V/+D]  
- 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。  K,o&gY  
Fr_6pEH]}  
=`k',V_  
  #0f6X,3  
6. 特殊情况 >x1yFwX}-f  
     (j-_iOQ]i+  
eUKl(  
 多表面元件 489xoP  
- 对下列情况应当特别考虑 48,uO!  
•透镜系统元件 2BO&OX|X  
•球面透镜元件 I_Omv{&u  
- 此类组件可以理解为 }OqP`B  
•一组曲面元件，以及 -Rwx`=6tV  
•之间有一些自由空间 $T6+6<  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 uE}$ZBiq  
q $=[v  
wg4Ol*y'  
C^fn[plL  
 在k域的元件 &bigLe  
- 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 "vfpG7CG  
- 这适用于以下情况 AqT}^f
S  
•平面表面元件 PVSz%"
 
•分层介质元件 MnP+L'|  
•光栅元件 7$v_#ZE.H  
•功能光栅元件  Cwl:  
B%WkM\\!^  
VsDY,=Ww  
  YH&q5W,KX  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 ^vJy<  
|zJ2ZE|  
1. 实例#1：成像的光源模式 yUN>mD-  
+
OZ
\rs  
2AW*PDncxP  
?ph>:M  
1/v#Z#3[  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 (3Z;c_N  
m:c0S8#:  
VHG}'r9KC%  
>=86*U~  
     lHFk~Qp[  
3. 实例#1：出瞳衍射法 o%OwKp s  
VONC<wC  
/i{V21(%  
aoBiN_  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 @p@b6iLpO  
z 'V$)U$f  
6(>,qt,9S  
  =y=MljEX  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 (|pM^+  
R7A:K]iJ5  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 6#Rco%07zI  
+p$lVnAt  
e|q~t {=9S  
*-S?bv,T'  
CaVVlL  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 6Fc*&7Z+  
A1*\ \[  
r^{Bw1+  
  6ld /E  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 Yy;BJ_  
#|T2`uYotf  
1. 例#3：刻意忽略衍射 P26"z))~d  
Pj_*,L`mZ  
'.jYu7   
@)wsHW%cjz  
P&yB(M-z  
GE? \Vm  
#N;&^El  
cgO<%_l3`  
2. 实例#3：包含衍射
wB:<ICm  
AY;[v.Ff4  
yq1G6hw