[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。 YL&b9e4  
}r<@o3t  
   {,-5k.P[  
     !>kv.`|7~  
2. 三种傅里叶变换 FOU
s= E[  
I}G}+0geV  
&"j).Ogm
4  
 快速傅里叶变换(FFT) Uc4L|:  
        - 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 J!K/7uS  
 半解析傅里叶变换(SFT) l]klV+9t  
        - 一种无需近似的高效重构。 4k&O-70y4^  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 d`],l\oC  
^* /v,+01f  
 逐点傅里叶变换(PSF) B 1ZHV^  
        - 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。 divZJc  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。  eS@!\Hx  
6L6~IX
L>  
         w<F;&';@h  
cmGj0YUQ1  
   5vh"PlK`s  
3. 每个元件的设置 eze(>0\f  
D@b<}J>0'  
xP/1@6]_Je  
 傅立叶变换设置
f$S QhK5`  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 m)]fJ_  
- VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项；不选择未激活的选项。 \|>`z,;  
- 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) n.qxxzEN  
/%q9hI  
~ GT\RAj[  
   ^(m6g&$(  
4. 每个元件的设置 <iprPk  
LX?r=_\  
 傅里叶变换设置 N5an9r&z(1  
.lF\bA|  
       ,ZP3F+XKb  
  g(Xg%&@KZ  
5. 默认的傅里叶变换设置 Py25k 0j!  
{LJ6't 8y:  
.8PO7#  
 光源模式和探测器的设置 =&b$W/l)0  
- 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。 [Fj#7VZK  
- 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。 Gx*0$4xJ3  
8W<)c  
2=,Sz1`t  
  I/b8  
6. 特殊情况 [QqNsco)  
     S{)n0/_  
 T[[  
 多表面元件 .rB;zA;4S)  
- 对下列情况应当特别考虑 P$qkb|D,  
•透镜系统元件 Qu>zO!x  
•球面透镜元件 &eS70hq  
- 此类组件可以理解为 *_K-T#  
•一组曲面元件，以及 &@iF!D\u  
•之间有一些自由空间 = SJF\Z  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 f]A6Mx6  
XM@i|AK M0  
2GKU9cV*`  
#bZ
=R  
 在k域的元件 `8.32@rUB.  
- 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 .&}4  
- 这适用于以下情况 iai4$Y(%  
•平面表面元件 @N_H]6z4  
•分层介质元件 Nu2]~W&  
•光栅元件 <J}9.k
 
•功能光栅元件 ee0>B86tE  
tKsM}+fq  
c%Cae3;  
 
4
kF .  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 1
@z@  
vG_v89t!ex  
1. 实例#1：成像的光源模式 jMWwu+w  
vMdhNOU  
2&K|~~  
<H@!Xw;  
:h^UC~[h 3  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 kDP^[V P+  
BCZnF /Zo  
AG\852`1m  
*]{I\rX
 
     St&HE:  
3. 实例#1：出瞳衍射法 ~(L+4
]  
SWO!E  
vfTG*jG  
9.#R?YP$  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 ]JPPL4wAT  
{ZEXlNPww  
Y9y*":&%  
  i{[H3p8  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 -t'oW*kdL  
"<$vU_  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 #I~dv{RX  
OSi9J.]O  
E^W*'D  
Yn2^nT=8  
j?hyN@ns  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 9QZwUQ  
(wF$"c3'{  
s:F+bG}|  
  Sz@?%PnU|  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 3Il/3\  
g}r5ohqC#  
1. 例#3：刻意忽略衍射 t U=b~  
N%E2BJ?  
<U`Nb) &  
QO1Gq9  
T\CQ  
Awf=yE:  
q ? TI,  
6v)eM=   
2. 实例#3：包含衍射 >Mw =}g@P  
b=\3N3OX  
:Zo2@8@7