[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。 Zn'y"@%t[  
7M9s}b%?  
   "2@Ys*e  
     CY9`HQ1  
2. 三种傅里叶变换 J~G"D-l<9/  
p|w;StLy  
dk2o>jI4;  
 快速傅里叶变换(FFT) B Zw#ACU  
        - 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 yM34GS=,J  
 半解析傅里叶变换(SFT) /XW,H0pR  
        - 一种无需近似的高效重构。 KL*UU,qU  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 vGPaWYV  
?Qs>L~  
 逐点傅里叶变换(PSF) ?r~](l   
        - 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。 9$'Edi=6  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 
g:c @
  
kC[nY  
         m;I;{+"u  
'w7{8^Z2  
   ~ .Eln+N  
3. 每个元件的设置 >:P3j<xTv  
gM3gc;  
}~5xlg$B<<  
 傅立叶变换设置 1vxh3KS.  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 ("BFI  
- VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项；不选择未激活的选项。 Yui:=GgUrr  
- 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) ( ]o6Pi  
+NEP*mk  
`+/[0B=.  
   VbX$i!>8  
4. 每个元件的设置 P6 G/J-  
-nT+!3A8  
 傅里叶变换设置 2jx+q  
zR3Z(^]v  
        g^En6n)  
  i&FC-{|Z  
5. 默认的傅里叶变换设置 ^ihXM]1{G  
ArU>./)Q  
?8C+wW  
 光源模式和探测器的设置 tg5jS]O  
- 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。
Gb\7W  
- 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。 M+^K,  
+CNRSq"  
z_l3=7R  
  0QIocha  
6. 特殊情况 .^.UJo;4G  
     @+X}O/74  
e@,,;YO#4  
 多表面元件 Nd!2 @?V4  
- 对下列情况应当特别考虑 n7q-)Dv_U  
•透镜系统元件 e?lqs,m@"  
•球面透镜元件 W{m0z+N[B  
- 此类组件可以理解为 \a]\jZb
 
•一组曲面元件，以及 6eK^T=  
•之间有一些自由空间 83l)o$S  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 {Rj'=%h  
TcfBfscU  
r IK|}5  
?s"v0cg+  
 在k域的元件 #1b
gV  
- 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 }5tn  
- 这适用于以下情况 /?XfVhA:A  
•平面表面元件 \]ODpi 2  
•分层介质元件 b);}x1L.T  
•光栅元件 |b3/63Ri-0  
•功能光栅元件 }C&c=3V  
0~1P&Qs<  
S8)awTA9  
  VD3[ko  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 %<muVRkB\  
iRVLo~  
1. 实例#1：成像的光源模式 1aT$07G0  
TQ2Tt"  
99:L#0!.W  
QF>[cdl?8  
+Ae.>%}  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 ::`j@ ]  
3z#;0n
}  
1a!h&!$9  
O46/[{p+8  
     P%lLKSA  
3. 实例#1：出瞳衍射法 j{
Fo 6##  
5,((JxX$  
_/=ZkI5  
2Ls<OO  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 PYf`a`dH  
d#tUG~jc  
UK<"|2^sT  
  KE3v3g<  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 O&s6blD11  
k1H0hDE  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 ZF/KV\Ag)  
qpeK><o  
-&A[{m<,>  
nJya1AH;  
]xG4T>S  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 yW&iUh=0  
uSQ*/h-<)0  
({9!P30:  
  HlSuhbi'@  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 Wd}mC<rv1  
S_CtEM  
1. 例#3：刻意忽略衍射 1m)/_y~1 k  
M Sj0D2H  
VfwD{+5  
$g};u[y  
y{]%,  
A!kyga6F5  
K0g:Q*J-  
1X*T219o  
2. 实例#3：包含衍射 Em;b,x*U  
f)x}_dw%  
OQQ9R?Ll{