[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。 y^?7de}  
VD,g  
   W-2,QVp
%  
     a?_N8|k[  
2. 三种傅里叶变换
]7eQ5[5s  
}[k~JXt  
d[J
+):aW  
 快速傅里叶变换(FFT) ,!Gw40t  
        - 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 hvkLcpE  
 半解析傅里叶变换(SFT) K}LmU{/t/  
        - 一种无需近似的高效重构。 JdF;*`_7*  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 <`}Oi5nW  
'(r/@%=U  
 逐点傅里叶变换(PSF) wknX\,`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。 unKi)v1  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 vWc=^tT  
W{<_gD9  
         _SY4Qs`d  
R5(<:]  
   VyK[*kyN  
3. 每个元件的设置
9ePG-=5I  
gs7h`5[es  
UiO%y  
 傅立叶变换设置 PRg^E4  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 Bvb.N$G  
- VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项；不选择未激活的选项。 4$ya$Y%s%  
- 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)
V i V3Y  
@z[,w`  
@i U@JE`C  
   YMb\v4  
4. 每个元件的设置 rl"$6{Z}  
p~Di\AQ/  
 傅里叶变换设置 yhxen  
I&%{%*y  
       4>x]v!d  
  ;6P#V`u  
5. 默认的傅里叶变换设置 }86&? 0j.  
"x~VXU%xU  
|[qq $  
 光源模式和探测器的设置 =Y!x  
- 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。 qM}Uk3N0  
- 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。 B6 rz  
}(tuBJ9  
4u0\|e@a  
  c$fi3O  
6. 特殊情况 YvA@I|..~  
     +pMa-{  
_:"PBN9  
 多表面元件 !A_<(M<  
- 对下列情况应当特别考虑 *XN|ZGl/  
•透镜系统元件 &ed&2t`Y  
•球面透镜元件 rFn%e  
- 此类组件可以理解为 p=13tQS<  
•一组曲面元件，以及 0 ]K\G55  
•之间有一些自由空间 o9GtS$O\  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 )\K;Ncp[  
8d4:8}
  
a* 2*aH7  
F/8="dM  
 在k域的元件 fyHFfPEE  
- 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 hv.33l  
- 这适用于以下情况 MC\rx=cR\  
•平面表面元件 @bfW-\ I  
•分层介质元件 uO]^vP]fT  
•光栅元件 9c pjO  
•功能光栅元件 0 $Ygt0d  
TTGk"2 Q'  
ui>0?O*G  
  
pk>p|q  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 l rRRRR  
~%gO+qD  
1. 实例#1：成像的光源模式 {Tr5M o  
b\ P6,s'(  
'>"
ri
Ek  
m%$GiNs}  
%KjvV<f-a  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 XEX."y  
p*LG Y+  
-9D2aY_>  
k 'CM^,F&  
     C4,;l^?=%  
3. 实例#1：出瞳衍射法 !\'NBq,  
5>S=f{ghFw  
8?yRa{'"  
:NCY6? [Dz  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 h=a-~= 8  
W~W`fm  
!PySYY  
  At t~NTL  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 ]'"aVGqa.  
#.j[iN :+  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 {.r jp`39  
V eD<1<  
1J{1>r  
{?+dVLa^;  
3QZ~t#,7ij  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 C<G`wXlP|  
.sqX>sU/]  
s3Wjg  
  G=VbEL^H  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 AcoU.tpP  
M9PzA'}4W6  
1. 例#3：刻意忽略衍射 a
rQEi  
Bu{1^g:  
s.uw,x  
r.~^h^c]  
%C1*`"Jb&  
s{Wj&.)M  
' K\ $B_  
PV(TDb:0  
2. 实例#3：包含衍射 /c4@QbB  
)@hG#KMK  
rzk-_AFR