[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。 <7TpC@"/g  
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   u:m]-'  
     !*pK#  
2. 三种傅里叶变换 %X[|7D-  
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rm"bplLZA  
 快速傅里叶变换(FFT) 7J>n;8{%?  
        - 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 }GGFJ"  
 半解析傅里叶变换(SFT) SrHRpxy  
        - 一种无需近似的高效重构。 X.T.^}=  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 E}1[&  
EzG7RjW  
 逐点傅里叶变换(PSF) q~l&EH0  
        - 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。 IOIGLtB  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 %?RX}37K  
VK?,8Y  
         ] YQ*mvI]  
*5|\if\  
   mH}AVje{ `  
3. 每个元件的设置 WVwNjQ2PM  
EW]gG@w]5r  
|5![k<o#  
 傅立叶变换设置 &:{|nDT_2  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 TH6g:YP`7  
- 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。 t3bDi/m  
- 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) ^(&:=r.PC  
S)Ld^0w  
V?5_J%  
   M}@^8  
4. 每个元件的设置 tnKzg21%  
C(?lp  
 傅里叶变换设置 yil{RfBEr_  

nTYqZlI,  
       0HG*KW  
  n}?kQOg0/  
5. 默认的傅里叶变换设置 p]pFZ";70  
KQr=;O\T  
,P9B8oIq  
 光源模式和探测器的设置 GH:Au  
- 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。 ]A'e+RD4k  
- 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。 l}<s~
ip  
9 -TFyZYU  
L@[bgN`=v  
  fT'A{&h|U  
6. 特殊情况 8qBw;
A
)  
     w1s#8:  
(cA=~Bw[=  
 多表面元件 !
)&-\!M>  
- 对下列情况应当特别考虑 N*o+
m~:y  
•透镜系统元件 `D GO~RMp9  
•球面透镜元件 ^{Mx?]z  
- 此类组件可以理解为 ,~G[\2~p  
•一组曲面元件，以及 \>jK\j  
•之间有一些自由空间 uHwuw_eK`  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 2poU\
|H  
3btciR!N]  
E>7%/TIl  
3HfT9  
 在k域的元件 Q>z0?%B  
- 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 Zl* HT%-5  
- 这适用于以下情况 ~%sDQt\S  
•平面表面元件 /=-E`%R}!  
•分层介质元件 I:Z38xz-[  
•光栅元件 Q0M8}  
•功能光栅元件 5F0sfX  
K
,^b=_]  
r5F#q  
  qnT:x{o  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 w#"c5w~  
,rTR |>Z  
1. 实例#1：成像的光源模式 ,',fO?Qv'  
h3JIiwv0!  
}*+ca>K  
UkeW
2l`:  
)DoY*'Cl  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 &Cdd  
^ *m;![$[  
f5`exfdHE  
$R"~BZbt;  
     \)LY_D:  
3. 实例#1：出瞳衍射法 R':a,6O  
9fe~Q%x=u  
WlG/7$  
GL (YC-{  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 WRD^S:`BH  
D4 e)v%  
BDcl1f T  
  (+T|B E3*#  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 bD49$N?>  
Y}F+4  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 1k "*@Z<  
f$/Daq <M  
*jDzh;H!w  
Ee4oTU5Mb  
=FdS'<GM  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 `bivAL  
a*??!  
o'Po<I  
  r)h+pga5^E  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 5w{_WR6,  
$'kIo*cZ  
1. 例#3：刻意忽略衍射 {AQ3y,sh  
t0hg!_$bq  
$g#%  
{t9'8
R3  
GndF!#?N(  
.K:>`~<)  
8<IOX  
`ZNzDr  
2. 实例#3：包含衍射 N<O^%!buR  
=y^N'1q  
o- GHAQ