[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。 $=Tq<W*c  
~u r}6T  
   uNpa2{S'  
     P5'VLnE R{  
2. 三种傅里叶变换 oOGFg3X  
}RQ'aeVl(  
xww\L &y  
 快速傅里叶变换(FFT) CC]q\%y-_  
        - 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 uFaT~ 4  
 半解析傅里叶变换(SFT) l!IN#|{(  
        - 一种无需近似的高效重构。 P+,YWp  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 nDNK}O~'  
>,f5 5  
 逐点傅里叶变换(PSF) e(9K.3@{  
        - 受静态相位理论启发的一种近似方法，但采用纯粹的数学形式来表达。 G ahY+$L,  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 cN)noGkp  
,;yaYF6|/  
         %gTY7LIe1z  
&cf_?4  
   pH0MVu(W  
3. 每个元件的设置 @! jpJ}  
"p&4Sn3T2?  
+lJD7=%K]Z  
 傅立叶变换设置 UQjZhH  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 z{qn|#}  
- 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。 %i&\X[
 
- 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) MA v-
#  
,km`-6.2?  
3.%jet1  
   ~P9^4  
4. 每个元件的设置 bbWW|PtWwP  
&9xcP.3  
 傅里叶变换设置 EHt(!;?q  
X{qa|6S,F  
       a1ai?},  
  |tO.@+[uqP  
5. 默认的傅里叶变换设置 dV"K
x  
ET|4a(x  
AUR{O  
 光源模式和探测器的设置 wVUm!Y  
- 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。 #F+b^WTR  
- 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)YL>k  
"9;Ay@'B  
wr2F]1bh@  
  /fxv^C82yv  
6. 特殊情况 N'8}5Kx5  
     hle@= e/n  
_u;34H&/  
 多表面元件 _"qX6Jc  
- 对下列情况应当特别考虑 6Ou[t6  
•透镜系统元件 G3t\2E9S  
•球面透镜元件 J8hH#7WMS  
- 此类组件可以理解为 #:nds,  
•一组曲面元件，以及 Q_A?p$%;L  
•之间有一些自由空间 >8DZj&j  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 M\=/i\-  
xx,|n  
1$uO%  
7XiR)jYo*  
 在k域的元件 wU5= '  
- 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 u]t#Vf-$u  
- 这适用于以下情况 YGkk"gFIA  
•平面表面元件 ,in"8aT}~  
•分层介质元件 m H&WoL<K  
•光栅元件 -[>G@m:?e  
•功能光栅元件 S d]`)  
}I#,o!)Vd  
vce1'aW  
  MJ`BlE,Fmb  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 1.q a//'RW  
~H`(zzk  
1. 实例#1：成像的光源模式 I#](mRJ6  
+q)B4A'J!  
)cxML<j'  
yA-UXKT
 
M\bea  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 m#t  
yyuf  
*Duxabo?  
Pqv9>N|  
     F$H^W@<w  
3. 实例#1：出瞳衍射法 YX6[m6LU  
REKv&^FLN  
)Xd2qbi  
"pkn  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 ~(d#T|ez  
#6qLu  
HXRK<6k$  
  ? Eh)JJt  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 -nC!kpo  
:X~{,J  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 rTLo6wI  
~0XV[$`L  
 FR1se  
agxR V  
Rac4a@hZ  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 s4Y7x.-  
h**mAa0fo  
>EIV`|b$h  
  ao.v]6a  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 Z\P&i#  
9mfP9  
1. 例#3：刻意忽略衍射 F5;
x>;r  
$sR-J'EE!  
Fwv(J_'q  
vd!|k5t[d  
?*)wQZt;  
i2+vUl|;Z  
4+_r0  
Zp*0%x!e  
2. 实例#3：包含衍射 ]R  s  
(3M7RpsL@  
q<*UeyE S