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2025-10-27 08:04 |
傅里叶变换设置——实例讨论
1. 摘要 '5usPD :j<ij]rsI 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。 ;YfKG8(0 u/ Gk>F
MsD@pa fPpFAO 2. 三种傅里叶变换 K/;*.u`: 3g{T+c* (O(X k+L 快速傅里叶变换(FFT) U+4W9zhwo - 对于不同数值计算,一种标准而高效的算法。 qQ{i2D%)?f 半解析傅里叶变换(SFT) m4m,-}KNi - 一种无需近似的高效重构。 b}-/~l-: - 二次相的解析处理,类似chirp-z变换。 > &V Y - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) SK]"JSY` 逐点傅里叶变换(PSF) )q8!:Z - 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。 5bZjW~d - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 yGs:3KI - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) {0~xv@ U K^yZfpa8
V,?BVt Py!
F 3. 每个元件的设置 &Sr7?u`k TIIwq H+h. 4k]DktY}. 傅立叶变换设置 RAs5<US: - 对于每个元件和探测器,都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。
D=!T,p= - 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。 .S6u{B - 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) QqdVN3#1z ln*_mM/Q%
mW 4{* R]xXG0 4. 每个元件的设置 CW .
O"_ |WUm;o4E`U 傅里叶变换设置 Y )](jU%o
VM"z6@
){M)0,: ,^m;[Dl7 5. 默认的傅里叶变换设置 iqAME%m Y5XhV;16 92pl#Igt 光源模式和探测器的设置 =AVr<kP - 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。 ,Srj38p - 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。 bi<?m^j 0'nY
H]a@"gO wx*)7Y* 6. 特殊情况 IuOY.c2.u iO2%$Jw9\ \|< 5zL 多表面元件 "<^]d~a_ - 对下列情况应当特别考虑 8^U+P% •透镜系统元件 j{ :>"6 •球面透镜元件 F =Zc_ - 此类组件可以理解为 ]fb3>HOTJ •一组曲面元件,以及 d2=Z=udd •之间有一些自由空间 m@#@7[6]o - 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 bPhb d o0`|r+E\
1(*Pa MET"s.v 在k域的元件 'du{ky - 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 etD8S KD - 这适用于以下情况 (Tbw@BFk •平面表面元件 cpe/GvD5] •分层介质元件 ztG!NZL •光栅元件 o9 g0fC •功能光栅元件 )<8f3;qd %J?"ZSh
/GDGE } [pgld9To 实例#1:低菲涅尔数系统中的针孔 lMW4SRk1C ")?NCun> 1. 实例#1:成像的光源模式 <-%OXEG qTd6UKg
S-D=-{@ 查看完整的应用实例 [7|j:! %@4/W N 2. 实例#1:系统内部包含的衍射效应 d%C:%d vi-mn)L6#
'V-_3WWxU
v<SCh)[-p FaVeP%v 3. 实例#1:出瞳衍射法 JAA{5@ST Qk_`IlSd
DTi\ 4&41
m=.}}DcSs 4. 实例#1:出瞳衍射与对比 n>-"\cjV !v`C-1}70
5J 0Sc mE+ 实例#2:用于激光导星的无焦系统 ]Y%U5\$ qZ79IX'y 1. 实例#2:包含所有可能的衍射 YLO/J2[' leMcY6
D3i`ehh !?%'Fy6t 查看完整的应用实例 ]0yYMnqvr xM6v0U a 2. 实例#2:忽略透镜间的衍射效应 g3"eEg5 NY ~~D
=Z#
gJv;{;% |Vq&IfP 实例#3:剪切干涉法的准直测试 h~zG*B5F {95u^S= 1. 例#3:刻意忽略衍射 MaX:oGF, (K>=!&tlp=
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O{1u%P u^{6U(% 查看完整的应用实例 ~BJ~]~0P` HvSYE[Zt|
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u|'}a3 2. 实例#3:包含衍射 >tFv&1iR ZKT~\l
EDkxRfY2/ QxjX:O 文件信息 ag
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