[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。 i<ES/U\  
E/:U,u{  
   |xB`cSu(  
     o-8{C0>:  
2. 三种傅里叶变换 2|,$#V=  
H:(B^uH  
)U\i7[k>  
 快速傅里叶变换(FFT) oKn$g[,SJh  
        - 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 MRpMmu  
 半解析傅里叶变换(SFT) &[d'g0pF  
        - 一种无需近似的高效重构。 Al yJ!f"Y  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 pf8'xdExH)  
L2VwW  
 逐点傅里叶变换(PSF) Q
,NnB{R  
        - 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。 \n_7+[=E  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 \:m~ +o$<-  
*ra)u-  
         $1])>m_ct  
}U7IMONU  
   N]W*ei  
3. 每个元件的设置 k4sV6f  
,l&?%H9q  
n{QyqI  
 傅立叶变换设置 mlByE,S2E  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 .F ?ww}2p]  
- VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项；不选择未激活的选项。 8#QT[H 4F  
- 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) ':4ny]F  
2VV>?s  
E]#;K-j  
   ]G["TX,  
4. 每个元件的设置 v/ry" W  
K\-N'M!Z  
 傅里叶变换设置 ]>~.U~  
"
==c  
       ^y>V-R/N  
  C@-Hm  
5. 默认的傅里叶变换设置 Z.${WZW  
 m}yu4  
va@;V+cD  
 光源模式和探测器的设置 l4RqQ+[KA;  
- 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。 @JSWqi>  
- 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。 T.#_v#oM  
>"/TiQt  
0s`6d;  
  k)knyEUi  
6. 特殊情况 t3$cX_  
     S*Ea" vBA  
OXLB{|hH80  
 多表面元件 /[6wm1?!  
- 对下列情况应当特别考虑 xiW}P% bf  
•透镜系统元件 @6ckB (  
•球面透镜元件 R V#w0 r  
- 此类组件可以理解为 HP*)^`6X  
•一组曲面元件，以及 0-p^oA  
•之间有一些自由空间 -, +o*BP  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 _CNXyFw.7  
(l
wV(M  
,q*
|R 
O  
(U5XB [r_P  
 在k域的元件 }'<Z&NW6  
- 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 (B\Kb4m  
- 这适用于以下情况
xDe^>(,"  
•平面表面元件 .x$V~t  
•分层介质元件 6%EpF;T`  
•光栅元件 R.|h<bur  
•功能光栅元件 )-+tN>Bb  
 '0f!o&?g  
G$zY&  
  1N),k5I  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 oxFd@WV5  
K;/f?3q  
1. 实例#1：成像的光源模式 @{V`g8P>  
%w_MRC  
="T}mc  
h(2{+Y+  
p!DdX  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 T>|+cg  
PM*lnd#J  
`
mkOjsj &  
v2|zIZ  
     U-?r>K2  
3. 实例#1：出瞳衍射法 =YYqgNz+\w  
~DLxIe  
Y+S<?8pA  
bIt{kzuQC  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 :qXREF@h  
tklS=R^Vn  
f:q2JgX  
  d;%~\+)x4  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 5UL5C:3R9  
Xj?LU7  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 3Mh_&%
!O  
D{]w+  
= r=/L  
D6_#r=08  
M9V,;*  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 a"O9;&};&  
uF,%N   
W[!bF'-10  
  ^CwS'/fdN  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 };(2 na  
09Oe-Bg  
1. 例#3：刻意忽略衍射 #r&yH^-  
N}bZdE9F  
vO{[P#L}  
Ejf>QIB  
|b Z 58{}  
F8m@mh*8>  
0} \;R5a<  
VjSbx'i  
2. 实例#3：包含衍射 :B/u>  
S r7EcT-  
r-BqIoVT