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2025-10-27 08:04 |
傅里叶变换设置——实例讨论
1. 摘要 kXWx )v =j0V/= 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。 jVz1`\Nje %#,BvQz~
qJ@?[|2R P7b2I=t 2. 三种傅里叶变换 @4i DN d\v _!7 [H1NP'Kg] 快速傅里叶变换(FFT) }W<L;yD - 对于不同数值计算,一种标准而高效的算法。 'SmdU1]4BD 半解析傅里叶变换(SFT) ;Yj}9[p;T - 一种无需近似的高效重构。 E !8y|_(j - 二次相的解析处理,类似chirp-z变换。 IjNm/${$ - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) aI{[W;43T 逐点傅里叶变换(PSF) / @&Sqv4? - 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。 zkMQ=,[ - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 JI&>w-~D - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) #lO;G
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^?2txLv,6 0`W~2ai 3. 每个元件的设置
v>XE]c_ eZcm3=WV| jK =[ 傅立叶变换设置 1}6pq2 - 对于每个元件和探测器,都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 ew(6;}+^/ - 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。 <L J$GiU - 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) ;VuIQ*@m" i"'k|TGW^
^!9b#Ja Ol? 2Qy.2) 4. 每个元件的设置 R/#*~tPi8 (\}IOCNS 傅里叶变换设置 /a
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jCPc 5. 默认的傅里叶变换设置 Pc3u`Q L? _VlNZ/V i`Tne3) 光源模式和探测器的设置 rLwc=(| - 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。 a-3~HH - 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。 `9ieTt $\bH5|Hk]
"\9@gfsp) J=$v+8&. 6. 特殊情况 |"mb59X 8{ep`$(K@ F JzjS; 多表面元件 C.@zVt - 对下列情况应当特别考虑 /eI38>v •透镜系统元件 1)r1/0 •球面透镜元件 pTTif|c - 此类组件可以理解为 Qu\E/T` •一组曲面元件,以及 +o/q@&v;Ax •之间有一些自由空间 {e~d^^N5 - 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 &]euN~y ;'h7
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<W?,n% !O5UE 在k域的元件 xWD wg@ P - 当元件的求解器/函数在k域中工作时,傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 8ZN J} - 这适用于以下情况 a%AU9?/q# •平面表面元件 v}!,4,]:& •分层介质元件 4 QDW}5xB •光栅元件 dlWw=^ •功能光栅元件 ENGw < _])1P?.
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V #*9*[Xbi 实例#1:低菲涅尔数系统中的针孔 ';1
c I@hC$o 1. 实例#1:成像的光源模式 I[&!\Me[+w HsO=%bb
P`"dj@1' 查看完整的应用实例 i{`>!)U Dk4Wj"LS 2. 实例#1:系统内部包含的衍射效应 |6&"r& ^|8cS0dK]Q
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# 3. 实例#1:出瞳衍射法 S4|)N,# [X-Q{c4
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4B 4. 实例#1:出瞳衍射与对比 5[GX J)R2O4OEd
im&|H- N8KHNTb-M 实例#2:用于激光导星的无焦系统 bk8IGhO|m! [0 W^|=#K 1. 实例#2:包含所有可能的衍射 ]$z~;\ T P[Qr[74)
4gYP .h:, A$-{WN.W 查看完整的应用实例 UP,(zKTA o77HRX 2. 实例#2:忽略透镜间的衍射效应 o2jnmv~ Y<{j':
;B7>/q;g v+\E%H 实例#3:剪切干涉法的准直测试 tmm\V7sJ 'dx4L }d 1. 例#3:刻意忽略衍射 r"0nUf*og: V,>#!zUv
!x,3k\M z\;kjI 查看完整的应用实例 p<jHUG4?' ']qC,;2
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6z/8nf +u 2. 实例#3:包含衍射 Wve ^2lkoK ZI5UQH/
7C&`i}/t b?r0n] 文件信息 s$RymM ^6Xi o6W Ron^PvvY&
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