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2025-10-27 08:04 |
傅里叶变换设置——实例讨论
1. 摘要 c )g\/ F4z{LhZ 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。 F6|]4H.3Q : /N0!&7
I)[DTCJ~ 1{.|+S Z! 2. 三种傅里叶变换 EjR9JUu n\D&!y[]F T!kN)#S 快速傅里叶变换(FFT) <w9JRpFY - 对于不同数值计算,一种标准而高效的算法。 9YyLf ; 半解析傅里叶变换(SFT) (gU!=F?#m - 一种无需近似的高效重构。 NB#OCH1/9 - 二次相的解析处理,类似chirp-z变换。 g2ixx+`?|: - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) k5e;fA/w 逐点傅里叶变换(PSF) KC6.Fr{ - 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。 L}b.ulkMD - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 9T9!kb - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) w3_>VIZJl ,PW'#U:
iy!=6 2- h{N 3. 每个元件的设置 R|, g< Rsk4L0 Eyqa?$R 傅立叶变换设置 %OCb:s - 对于每个元件和探测器,都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 LL |r
A: - VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项;不选择未激活的选项。 LA5(sp@O - 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) #q$HQ&k 6;d*r$0Fc
lgy<?LI\ `HSKQ52 4. 每个元件的设置 %)1?TU G~[x
3L' 傅里叶变换设置 3(N$nsi cwlRQzQ(
&PHTpkaam 3jU&zw9 5. 默认的傅里叶变换设置 k]|~>9eY] s!zx}
5 '<)n8{3Q5w 光源模式和探测器的设置 ;ef}}K - 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。 my1@41
H - 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。 ML
9' | I$G['`XX/
V2EUW!gn
2 |>^JRx 6. 特殊情况 h,N?Ab'S _;y9$"A {}przrU^c 多表面元件 Q3~H{)[Kq - 对下列情况应当特别考虑 >Cp0.A:UC# •透镜系统元件 +Kc •球面透镜元件 $%d*@'c - 此类组件可以理解为 oZgjQM$YP •一组曲面元件,以及 <n$'voR7] •之间有一些自由空间 Z5n1@a__ - 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 ?l{nk5,?-Y t3_O H^
M|h3Wt~7 M7~2iU<# 在k域的元件 6d}lw6L - 当元件的求解器/函数在k域中工作时,傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 ^^$s%{ep" - 这适用于以下情况 tDcT%D {: •平面表面元件 lUZ+YD4 •分层介质元件 JH9J5%sp •光栅元件 Rhs/3O8k •功能光栅元件 bAqA1y3= r l%
Zu[su>\ </zEg3F\ 实例#1:低菲涅尔数系统中的针孔 \M^bD4';> p6V0`5@t 1. 实例#1:成像的光源模式 d7upz]K9g "KpGlY?^
/([kh~a 查看完整的应用实例 n-;`Cy`k k4J+J.| 2. 实例#1:系统内部包含的衍射效应 N4!O.POP H1./x6Hr
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5t]H?b8 CA~-rv 3. 实例#1:出瞳衍射法 m:2^=l4 u6JM]kR
U[MA)41
&h/Xku&0 4. 实例#1:出瞳衍射与对比 wc4=VC"y PJH&
g2_"zDiw2 #*Ctwl,T 实例#2:用于激光导星的无焦系统 ;.980+i1 F JyT+ 1. 实例#2:包含所有可能的衍射 +mn[5Y} : zrb}_
`|q(h Ow2 kuP(r 查看完整的应用实例 6i/(5 nQ 5\nAeP 2. 实例#2:忽略透镜间的衍射效应 |CyE5i0 sPIn|d
a:w#s}bL @o`AmC.
8 实例#3:剪切干涉法的准直测试 =Xr.'(U NgPk&niM 1. 例#3:刻意忽略衍射 ?Ir:g=RP* InI$:kJ
\9T7A& nu%*'. 查看完整的应用实例 OneY_<*a< ~t~|"u"P
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&};zvo~P. 2. 实例#3:包含衍射 @r1_U,0e R:qW;n%AF
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