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2025-10-27 08:04 |
傅里叶变换设置——实例讨论
1. 摘要 _jef{j I"3Qdi 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。 =HP_IG_ ]M{SM`Ya
cl2@p@av O:q}<ljp 2. 三种傅里叶变换 wpY%"x#-+= [w~teX0! 8x'rNb 快速傅里叶变换(FFT) -w 2!k - 对于不同数值计算,一种标准而高效的算法。 133lIX+(k 半解析傅里叶变换(SFT) dk({J - 一种无需近似的高效重构。 =,-80WNsX - 二次相的解析处理,类似chirp-z变换。 Y,WcHE - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) m&,d8Gss^ 逐点傅里叶变换(PSF) e }/c`7M - 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。 \WouTn - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 j]J2,J - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) *we 3i yqlkf$?
yt C{,g> gU>Y 3. 每个元件的设置 xm~ff+(&@S $a\q<fN} A`#v- 傅立叶变换设置 Qo?"hgjlqm - 对于每个元件和探测器,都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 =DE5Wq19 - VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项;不选择未激活的选项。 VjYfnvE - 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) %S>lPt XnWr~h{b
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ArW: 4. 每个元件的设置 ErB6fl * _C6.%{ 傅里叶变换设置 T>n,@?#K ]lQhIf6)k
Podm 3b kp<9o!?) 5. 默认的傅里叶变换设置 nImRU.;P Fxv~;o# :BMU c-[ 光源模式和探测器的设置 !bH-(K{S6 - 对于光源模式和探测器,默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 N
Ja]UZx - 在特殊情况下,对于光源模式或探测器而言,衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 %~Nf, "TtK!>!.
28X)s!W' 1P8$z:|~ 6. 特殊情况 4,H}'@Db} yKZ~ ^ F1Egcx/$V 多表面元件 xZ`t~4qR - 对下列情况应当特别考虑 aH"tSgi •透镜系统元件 gADt%K2#Z •球面透镜元件 #:' P3)& - 此类组件可以理解为 U@f3V8CPy •一组曲面元件,以及 .vQ2w •之间有一些自由空间 qcQ`WU{ - 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 HaB=nLAT XFK$p^qu
= \X<UA} 8qS)j1.! 在k域的元件 ( Y/
DMQ - 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 vGm;en - 这适用于以下情况 ~&B_ Bswf •平面表面元件 1+#Vj# •分层介质元件 /"iYEr%_ •光栅元件 r)X?H •功能光栅元件 rX;(48Y .V/TVz!b
I|WBT ?1PY]KNaK 实例#1:低菲涅尔数系统中的针孔 I
&{dan2 }b\d CGVr 1. 实例#1:成像的光源模式 7qL]_u[^ ",Q \A I
B>?. Nr 查看完整的应用实例 [gv2fqpP xO?~@5 2. 实例#1:系统内部包含的衍射效应 Ap}:^k5{ zKiKda%)
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/tt _V8pDcY 3. 实例#1:出瞳衍射法 Y;#P"-yH `]tXQqD
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;Rwr5 4. 实例#1:出瞳衍射与对比 gvy%`SSW O^:Rm=,$
u1]5qtg" eKStt|M' 实例#2:用于激光导星的无焦系统 M5%u>$2 1Ete;r%5= 1. 实例#2:包含所有可能的衍射 7~ |o_T JN3Oe5yB2@
1L &_3} vaK$j!%FE 查看完整的应用实例 xhqIE3gd 5%4:)s{4| 2. 实例#2:忽略透镜间的衍射效应 kTC6fNj[ CiPD+I
>mt<`s vZXyc* 实例#3:剪切干涉法的准直测试 YO-O-NEP xQJdt$]U@ 1. 例#3:刻意忽略衍射 0kC!v, MR+ndB<
yiI&>J))
tb@/E 查看完整的应用实例 $fC= v >#0yd7BST
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elP`5BuN 2. 实例#3:包含衍射 OkFq>;{a LClPAbr
o'D6lkf0 $> #PhOC 文件信息 _Thc\{aV# k (
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