[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。 5@CpP-W#  
\/X{n*Hw?  
   Y)5)s0}  
     U"/yB8!W  
2. 三种傅里叶变换 \&# p1K(H  
ZtKQ]jV&@  
A&;EV#]ge  
 快速傅里叶变换(FFT) Iy6p>z|  
        - 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 }^IwQm*i  
 半解析傅里叶变换(SFT) *u<rU,C8  
        - 一种无需近似的高效重构。 %zRiLcAT  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 *EX$v4BX  
=]WW'~  
 逐点傅里叶变换(PSF) .wM:YX'[G  
        - 受静态相位理论启发的一种近似方法，但采用纯粹的数学形式来表达。 +$(71#'y  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 (v|ixa  
CL EpB2_  
         zZ<ns+h  
?'TA!MR  
   XX*'N+  
3. 每个元件的设置 <[/PyNYK  
|K'Gw}fX/  
B-B?Ff>  
 傅立叶变换设置 ?,D>+::  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 s+(l7xH$  
- 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。 :Pj W:]  
- 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) NW
}>pb9  
e~tr^$/(  
%H 8A=  
   ev)rOcOU  
4. 每个元件的设置 ',L{CQA?c  
cZCGnzy  
 傅里叶变换设置 )RpqZe/h4  
J(3gT}z-  
       NvEm,E\|  
  J
slk  
5. 默认的傅里叶变换设置 / c4;3>IS  
N
8Rm})  
=}B4I  
 光源模式和探测器的设置 Ufm(2`FQ  
- 对于光源模式和探测器，默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 7KvXTrN!9  
- 在特殊情况下，对于光源模式或探测器而言，衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 E.
?E~}z  
UY?i E=  
e{^:/WcYB  
  []GthF  
6. 特殊情况 z Y$X|=f  
     8o*\W$K@  
L?Kz P.(t+  
 多表面元件 T#MA#H2  
- 对下列情况应当特别考虑 fcgDU *A%  
•透镜系统元件 m1~qaD<DZ$  
•球面透镜元件 oG4w8+N  
- 此类组件可以理解为 2N8rM}?90  
•一组曲面元件，以及 &:!ZT=  
•之间有一些自由空间 t(Q&H!~e   
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 zbF:R[)  
[u`17hyX  
Ov0O#`  
~zXG<}n  
 在k域的元件 1q
B!RIau  
- 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 Fg
FJ0fo  
- 这适用于以下情况 2<46jJYL'  
•平面表面元件 WHpUjyBP  
•分层介质元件 ,7n;|1`  
•光栅元件 u7<qaOzs?  
•功能光栅元件 vF*^xhh  
xA[Wb'  
kT Z?+hx  
  yV 9]_k  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 ,ZzB#\  
STFQ";z$  
1. 实例#1：成像的光源模式 + d+hvwEM  
4~MJ4:  
l0:e=q2Ax  
Z1)jRE2dl  
QK``tWLIg7  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 SIaUrC  
.NzW@|  
ei+
9G,  
Xh7~MU~X  
     %-1BA*J`|  
3. 实例#1：出瞳衍射法 y(bt56 | z  
/el["l
 
a=:{{\1o  
]<\;d B  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 #x4h_K Y  
]RJb;  
g|v1qfK  
  +qh< Fj>  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 ]]h:#A2  
-$L],q_S^  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 (
_i vN  
ABq{<2iYN  
OW63^wA`s  
NSxPN:  
`lu"yF  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 $$bTd3N+  
(A]m=  
H/p-YtY  
  'Tru?y\  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 YjX!q]56  
f'zU^/$rf  
1. 例#3：刻意忽略衍射 #^4>U&?  
gvTOCF  
?sjZ13 SUa  
v8U1uOR,%  
}Pm(oR'KTJ  
w.T=Lzp  
qUoMg%Z%l  
N?2#YTjR  
2. 实例#3：包含衍射 (IWix){  
}!Diai*C  
8[`^(O#\E