[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。
n.Eoi4jV'  
v6DxxE2n  
   C|~JPcl  
     +yP[(b/  
2. 三种傅里叶变换 D7_Hu'y<o  
=.f +}y  
W/Z
ahPPq  
 快速傅里叶变换(FFT) voej ~z+  
        - 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 pGb
Fg&  
 半解析傅里叶变换(SFT) Zj+}T  
        - 一种无需近似的高效重构。 vD)A)  
- 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 .";tnC!e  
~SR(K{nf#.  
 逐点傅里叶变换(PSF) vLK\X$4  
        - 受静态相位理论启发的一种近似方法，但采用纯粹的数学形式来表达。 ?ZuD _L-i  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 ND55`KT4  
o|^?IQ7bpf  
         ~ut& U  
G0;EbJ/&  
   wp]7Lx?F  
3. 每个元件的设置 k"^t?\Q%vI  
\`Ph=lJO  
Rqb{)L X*  
 傅立叶变换设置 b6WC@j`*T  
- 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 x+*L5$;h  
- 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。 "U5Ln2X{J
 
- 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) 0q>NE
<L  
K@j^gF/0B  
w1"gl0ga$  
   ^;CR0.4  
4. 每个元件的设置 hDD~,/yVxs  
|!xfIR>=F  
 傅里叶变换设置 ]dGr1ncu  
n2y/zP>TC  
       e2-70UvW^  
  9?l?G GmQ  
5. 默认的傅里叶变换设置 +zVcOS*-  
4Fr7jD,#k  
m
sqxPC^I  
 光源模式和探测器的设置 =@1R ozt  
- 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。 Z*)y.i`  
- 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。 74}eF)(me  
we H@S  
94'k7_q  
  7S dV%"  
6. 特殊情况 =ve*g&  
     _8NEwwhc  
n$OE~YwP{  
 多表面元件 vU8FHVytV  
- 对下列情况应当特别考虑 Q0L@.`~  
•透镜系统元件 _/N'I7g  
•球面透镜元件 ,yM}]pwlB  
- 此类组件可以理解为 i>]<*w  
•一组曲面元件，以及 _']%qd"%  
•之间有一些自由空间 oXQ<9t1(  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 veX"CY`hn  
 [`hE^chd  
9Ew:.&d  
22al  
 在k域的元件 /.|A  
- 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 [B"dH-r7  
- 这适用于以下情况 OZ>)sL  
•平面表面元件 y;{^Ln4{  
•分层介质元件 U=&^H!LVY  
•光栅元件 l?o-!M{  
•功能光栅元件 hr_9;,EPh  
:~ZqB\>i  
*gM,x4Y  
  jIx8k8  
实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 ;LQ# *NjL\  
B0b[p*gIl  
1. 实例#1：成像的光源模式 kb"_6,[Ms  
( K6~Tj  
\uU=O )  
XSm"I[.g  
3wN?|N  
2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 ;0w^ud  
W.#}qK" q  
PJxak3  
.pS&0gBo\  
     lC'{QUC  
3. 实例#1：出瞳衍射法 (|0.m8D~D  
~Ho{p Oq  
:jt;EzCLg%  
V>b2b5QAH,  
4. 实例#1：出瞳衍射与对比 T3USNc51  
&=F-moDD  
,hpH!J'5f/  
  V;h=8C5J  
实例#2：用于激光导星的无焦系统 ?a'6EAErC  
d5@X#3Hd  
1. 实例#2：包含所有可能的衍射 \)OZUch  
Q0zW ]a  
Jv_.itc  
_ztZ>'  
csH2_+uG  
2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 }x
Aie(  
G(U9rJ9  
h>}ax\h  
 
% v;e  
实例#3：剪切干涉法的准直测试 Tub1Sv>J  
\~JNQ&_o  
1. 例#3：刻意忽略衍射 =N YgGEFq.  
8YuJ8KC  
:ozV3`%$(  
T n"e  
NH7`5mF$  
FJP< bREQ  
@Ii-NmOr  
KcC!N{  
2. 实例#3：包含衍射 63W{U/*aao  
s|Z:}W?{  
?Bo?JMV