[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。 jK=[   
F!xK#~e  
   6]Jv3Re'(I  
     o$-Phl  
2. 三种傅里叶变换 '.=Z2O3p  
4Qdg t*  
7v-C-u[E`  
 快速傅里叶变换(FFT) "rXGXQu  
        - 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 BWs\'B  
 半解析傅里叶变换(SFT) $H#
&.IjY  
        - 一种无需近似的高效重构。 1Jahu!c?  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 oVu>jO:.  
|"mb
59X  
 逐点傅里叶变换(PSF) #_E8>;)k  
        - 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。 lY1m%  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 ,y0kzwPR1  
{M$1?j"7  
         yR`-rJb V  
@ +7'0[y?  
   1t)6wk N  
3. 每个元件的设置 rdK.*oT  
BAxZR  
dlWw=^  
 傅立叶变换设置 MB#%k#z`B  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 T|E;U  
- VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项；不选择未激活的选项。 I[&!\Me[+w  
- 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) =Xp3UNXg  
OxD\e5r  
tuv4~i<  
   Y`M.hYBXk  
4. 每个元件的设置 74KFsir@  
N%T-Q9k  
 傅里叶变换设置 `xtN+y F  
eQ*gnV}rE%  
       t >8t|t+  
  v.\&gn(  
5. 默认的傅里叶变换设置 {}>"f]3  
0[PP-]JS  
o77HRX  
 光源模式和探测器的设置 >`6^1j(3  
- 对于光源模式和探测器，默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 Y(
&phv&  
- 在特殊情况下，对于光源模式或探测器而言，衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 d 5Il0sG  
ok7DI  
=P5SFMPN  
  Q,s,EooIx  
6. 特殊情况 0a(*/u  
     A?_2@6Y^  
ZI5UQH/  
 多表面元件 ^tpy8TQ  
- 对下列情况应当特别考虑 ^goS?p/z  
•透镜系统元件 xvgIYc{  
•球面透镜元件 1Ce:<.99B  
- 此类组件可以理解为 mNV4"lNR  
•一组曲面元件，以及 hI?<F^b  
•之间有一些自由空间 U:`rNHl  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 IPJs$PtKok  
v}iJ:'  
>+8mq]8^  
G"J6X e  
 在k域的元件 2Y$==j  
- 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 Qy15TJ  
- 这适用于以下情况 mTcLocx  
•平面表面元件 );=JoRQ{  
•分层介质元件 o2%"Luf<  
•光栅元件 K<N0%c~  
•功能光栅元件 }De)_E\~  
sz}Nal$AC  
)m6=_q5@o  
  QAX+oy  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 {x-
g?HB
 
.}j@(D  
1. 实例#1：成像的光源模式 7O"T`>  
0
E++  
aIkxN&  
^QXUiXzl  
c L84}1QD  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 qf ]ax!bK  
GT'%HmQI  
rJZ-/]Xf!6  
]%NCKOM  
     GfVMj7{  
3. 实例#1：出瞳衍射法 7rsrC  
b/<4\f  
EEF}Wf$f  
Vd|/]Zj  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 \QYs(nm?k  
J2yq|n?2gq  
r`6XF  
  k98-
-kc5  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 P]IN
YH  
OhIUm4=|$  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 >iaZGXje  
cjH ~H8  
4}96|2L5  
bQ_i&t\yzB  
IHf A;&b  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 Y|KX:9Y@  
g5/8u2d  
} %rF}>$A  
  ])0&el3-  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 -%"MAIJnX  
D3BX[  
1. 例#3：刻意忽略衍射 /|BzpIfpN  
&`t-[5O\  
N4'b]:`n  
:P;#Y7}Y$  
R3%T}^;f  
TY~0UU$  
9sJbz=o]r  
T3wR0,  
2. 实例#3：包含衍射 :cIE8<\%  
Koahd=  
eBtkTWx5[/