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2025-10-27 08:04 |
傅里叶变换设置——实例讨论
1. 摘要 cH)";]k*- mp3s-YfRc 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。 &nK<:^n yDh6KUK
2Z%O7V~u WY]s |2a 2. 三种傅里叶变换 C9;kpqNG#u yh=N@Z*zP %jM,W}2 快速傅里叶变换(FFT) *lb<$E]="! - 对于不同数值计算,一种标准而高效的算法。 =BrRYA 半解析傅里叶变换(SFT) 6H|S;K+ - 一种无需近似的高效重构。 &c #N)U - 二次相的解析处理,类似chirp-z变换。 fXB0j;A - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) S,=|AD 逐点傅里叶变换(PSF) BJ0?kX@ - 受静态相位理论启发的一种近似方法,但采用纯粹的数学形式来表达。 IRbfNq^: - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 ,z?':TZ - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) ch]29 [00m/fT6
D)Dr__x :hA#m[ 3. 每个元件的设置 =\d?'dII: dqAw5[qMJ !&\INl-Z 傅立叶变换设置 w*Ihk) - 对于每个元件和探测器,都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 2Rz - VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项;不选择未激活的选项。 H)&R=s - 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) <-0]i_4sK p4)Q&k!
?fS9J .p$(ZH =~ 4. 每个元件的设置 mVmGg, I?NyM 傅里叶变换设置 (iGTACoF $ulOp;~A%
/7LR;>B j Q=:|R3U/ 5. 默认的傅里叶变换设置 :H[6Lg\* 0(btA~'* JN6B~ZNf 光源模式和探测器的设置 mcok/,/ - 对于光源模式和探测器,默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 ^W@5TkkBQq - 在特殊情况下,对于光源模式或探测器而言,衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 P>6{&( 5:Uso{
F<w/PMb y!%CffF2 6. 特殊情况 3N:D6w-R Hr4}3.8 :i7;w%B 多表面元件 cGD(.= - 对下列情况应当特别考虑 E!AE4B1bd •透镜系统元件 8i,K~Bu= •球面透镜元件 U%<Inb}ad - 此类组件可以理解为 (tQc •一组曲面元件,以及 .[ mRM •之间有一些自由空间 wdZ/Xp9] - 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 ]s748+ 4Xv*wB1
hpJ-r :j`sr 在k域的元件 D,ln)["xm - 当元件的求解器/函数在k域中工作时,傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 Mc}^LDX - 这适用于以下情况 6`-jPR •平面表面元件 MJrR[h] •分层介质元件 2:= •光栅元件 <^uBoKB/f •功能光栅元件 EZ`{Wnbq f
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t()c=8qF|u xP,hTE 实例#1:低菲涅尔数系统中的针孔 dq[xwRU1 x$%!U[!3 1. 实例#1:成像的光源模式 e~':(/%|5; < | |