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    [技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

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    光币
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    光券
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2022-10-27
    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。 j7QX ,_Q  
    ~+F;q vq  
       /B3R1kNf|  
         \E1U@6a  
    2. 三种傅里叶变换 je,}_:7  
    %q 3$|>  
    +C]&2zc.  
     快速傅里叶变换(FFT) Av J4\  
            - 对于不同数值计算,一种标准而高效的算法。 CB\{!  
     半解析傅里叶变换(SFT) [I*! lbt  
            - 一种无需近似的高效重构。 NPnHH:\;  
    - 二次相的解析处理,类似chirp-z变换。 iPG0o %  
    YNdrWBf)  
     逐点傅里叶变换(PSF) [tT8_}v$LN  
            - 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。 _u0$,Y?&|  
    - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 m!n/U-^  
    JAc_kl{4O  
             ~EiH-z4U  
    Dr<='Ux[5  
       \*T"M*;  
    3. 每个元件的设置 y^>Q/H\  
    v5}X+'  
    >TL^>D  
     傅立叶变换设置 Tb;d.^  
    - 对于每个元件和探测器,都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 5f'DoT  
    - 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。 ;!>Wz9  
    - 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) &n2e  
    ='?:z2lJ  
    sUkm|K`#  
       c,EBF\r8*  
    4. 每个元件的设置 I5ss0JSl/  
    )}v 3q6?_  
     傅里叶变换设置 "d/s5sP|S  
    9Ru;`  
           5/><$06rq  
    {BBw$m,o  
    5. 默认的傅里叶变换设置 W[bmzvJ_X  
    @r^!{  
    |iYg >  
    光源模式和探测器的设置 % ~ ]xuP[  
    - 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。 BcWcdr+}9  
    - 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$KLl((  
    >B -q@D  
    JNI>VP[c  
    rM}0%J'  
    6. 特殊情况 +YY8h>hj  
          cc=gCE  
    UM%o\BiO  
     多表面元件 FwAKP>6*  
    - 对下列情况应当特别考虑 \kIMDg3}  
    •透镜系统元件 Et2JxbD  
    •球面透镜元件 CBT>"sYE1  
    - 此类组件可以理解为 |k 2"_  
    •一组曲面元件,以及 R,2=&+ e  
    •之间有一些自由空间 &[R8Q|1 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。 ;^u*hZN[Up  
    $& ~;@*[  
    r{Rg920  
    jn%kG ~]'Q  
     在k域的元件 E|EgB33S  
    - 当元件的求解器/函数在k域中工作时,傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 8OhDjWVJ  
    - 这适用于以下情况 zoDZZ%{  
    •平面表面元件 #G]!%  
    •分层介质元件 n| O [a6G  
    •光栅元件 SkNre$>t{  
    •功能光栅元件 r`\A nT?  
    Iry  
    X&m'.PA  
    N^0uit  
    实例#1:低菲涅尔数系统中的针孔 GyI-)Bl DC  
    {i~8 :  
    1. 实例#1:成像的光源模式 hjx)D  
    Btt]R  
    9.O8/0w7LV  
    Bvjl-$m!v  
    x<i}_@Sn_+  
    2. 实例#1:系统内部包含的衍射效应 +#J,BKul  
    WP **a Bp  
    neF]=uCWnT  
    4pU>x$3$  
         R\Z: n*  
    3. 实例#1:出瞳衍射法 )u ?' ;  
    Z(0@1l`Z-`  
    nxm$}!Df  
    pY8q=Kl  
    4. 实例#1:出瞳衍射与对比 6 &U+6gb  
    [&S}dQ"  
    U!w1AY|  
    "O>n@Q|  
    实例#2:用于激光导星的无焦系统 ^}yg%+  
    4A`NJ  
    1. 实例#2:包含所有可能的衍射 )x,8D ~p'  
    E N^Uki`  
    'fwU]Hm  
    4b]a&_-}  
    { >{B`e`$  
    2. 实例#2:忽略透镜间的衍射效应 "$HbK @]!h  
    BZK`O/  
    ]1-z! B4K  
    8 (jUe  
    实例#3:剪切干涉法的准直测试 + bhym+  
    3B0lb "e  
    1. 例#3:刻意忽略衍射 bEuaOBc  
    >"3>s%  
    `ejUs]SR  
    2i#Sn'1  
    G`=r^$.3WB  
    w>?Un,K  
    72 TI  
    ]Al;l*yw  
    2. 实例#3:包含衍射 6"j_iB  
    :q##fG 'm/  
    *y[PNqyd  
      
     
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