[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。 {+D 6o  
p)_v.D3i  
   "S8JHHx  
     06hzCWm#  
2. 三种傅里叶变换 F_28q15~:  
&8kc0Z@y  
3&H#LGoV$  
 快速傅里叶变换(FFT) +Fn^@/?yC  
        - 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 ryhme\%l;f  
 半解析傅里叶变换(SFT) Kob i!  
        - 一种无需近似的高效重构。 kjCXP  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 |>w>}w`~  
pwj?  
 逐点傅里叶变换(PSF) t9zPUR  
        - 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。 1oD1ia#  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 RM^3Snd=V  
2'R;z<_  
         z^@.b  
:.;pRz  
   (_:k s  
3. 每个元件的设置 jg2UX  
(~C_zG  
f?KHp|  
 傅立叶变换设置 xZmO^F5KHj  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 l/=2P_8
+Z  
- 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。 P'EPP*)q  
- 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) "EA6RFRD  
$f++n5I  
`2}Frw+?  
   aT9+] Ig  
4. 每个元件的设置 /(/Z~J[  
4!%@{H`3  
 傅里叶变换设置 j@yK#==k  
0?DD!H)&w  
       dv?ael^  
  +I>u${sVx*  
5. 默认的傅里叶变换设置 M4%u~Z:4h+  
(s:ihpI  
RK7vR~kf<  
 光源模式和探测器的设置 X#625h  
- 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。 B=EI&+F+  
- 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。 L5+X&  
Iq76JJuCb  
jkTh)
Bm|'  
  ,F&TSzH[@v  
6. 特殊情况 .f1  
     }6Ut7J]a|  
=H<I` J'  
 多表面元件 {ylY"FA  
- 对下列情况应当特别考虑 -?jI{].:8  
•透镜系统元件 &U_YDUQ'L  
•球面透镜元件 Ry$zF~[  
- 此类组件可以理解为 8R3x74fL  
•一组曲面元件，以及 x.5!F2$  
•之间有一些自由空间 cst}/8e  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 ~}lYp^~:J  
*3uBS2Ld  
aw%iO|M_  
oFO)28Btv  
 在k域的元件 jTR>H bh  
- 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 $nkvp`A  
- 这适用于以下情况 u-8b,$@Z>'  
•平面表面元件 q=EHB5!q  
•分层介质元件 & bKl(,  
•光栅元件 {7'Evfn)  
•功能光栅元件 @3^D[  
QLs9W&PG  
bv&#ay7  
  cEdf&*_-'I  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 [~aRA'qJ{V  
Qu x1N  
1. 实例#1：成像的光源模式 %>z4hH,  
>/]` f8^  
p\'0m0*   
kFRl+,bi~  
ifXGH>C  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 pmWt7 }  
O(R1D/A[  
; ,vGw<|o  
Q!91uNL  
     c\Z.V*o  
3. 实例#1：出瞳衍射法 wV604eO(  
X7bS{GT  
& t.G4  
rN3qT
p  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 ,+d\@:  
#JAy  
+HXR ))X  
  V 6*ohC:  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 #VvU8"u  
5LX%S.CW  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 s3/iG37K  
TQ,KPf$0U  
FxFRrRRH@  
'vX:)ZDi  
.c5)`  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 iwXMe(k  
; u@& [  
U.GRN)fL4  
 
G<$N*3  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 6CV9ewr  
Y'{F^VxA/  
1. 例#3：刻意忽略衍射 NQmd
EsK  
^[6S]Ft(  
L25v7U  
}eK.\_t=  
q`0wG3  
4Zn"K}q  
/Xm4%~b_gj  
|>~pA}  
2. 实例#3：包含衍射 WAUgbImc{  
M%z$yU`ac  
X{u\|e{