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2025-10-27 08:04 |
傅里叶变换设置——实例讨论
1. 摘要 $
o#V# Q.c\/& 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。 $7A8/# *G9V'9
@gXx1hEg Pd]|:W< E 2. 三种傅里叶变换 ?#Q #u|~ G;XxBA ps DetP
快速傅里叶变换(FFT) iMRwp+$ - 对于不同数值计算,一种标准而高效的算法。 ZWp(GC1NA 半解析傅里叶变换(SFT) >~+ELVB& - 一种无需近似的高效重构。 % +\."eC - 二次相的解析处理,类似chirp-z变换。 Yk Qd
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) s=/v';5J2! 逐点傅里叶变换(PSF) j^2j&Ta - 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。 =rX>1 - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 yyy|Pw4:Z - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) KRKCD4 i8HTzv"J
NSA-}2$ }?v )N).kW 3. 每个元件的设置 LC!bIm5' 0NX,QD _``=cc 傅立叶变换设置 cDkf qcC - 对于每个元件和探测器,都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 D*|Bb? - 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。 _ZkI)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) K8Y=S12Ti 2P{Gxz<#
T:W4$P G[q$QB+ 4. 每个元件的设置 [0D.K}7| WVvvI9 傅里叶变换设置 Q6I:"2u1 =+d?x56
Jo23P.#< R@k&SlL'` 5. 默认的傅里叶变换设置 Qv/=&_6 "wh ,Ue Y,zxbXZv'5 光源模式和探测器的设置 cDH^\-z - 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。 $5Ff1{ - 在特殊情况下,对于光源模式或探测器而言,衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 a-L;* hODWB&b
iTU5l5U z x5 *!Wx
6. 特殊情况 mvT(.R ..s O/(xj2~$J tT?cBg{ 多表面元件 `$aZ0+ - 对下列情况应当特别考虑 'u<juFr •透镜系统元件 R`^_(yn> •球面透镜元件 O#S.n#{ - 此类组件可以理解为 Aj+F
|l •一组曲面元件,以及 i5,kd~%O •之间有一些自由空间 [Nbm|["q~ - 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 (mt k 4 )gy!GK
Jz
*;q~ cJ
@Wt>YI 在k域的元件 w%BL - 当元件的求解器/函数在k域中工作时,傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 /{--+
C - 这适用于以下情况 xbYi. •平面表面元件 =h73s0] •分层介质元件 tS8u •光栅元件 :y jKL^G> •功能光栅元件 ]^K4i)\ G?/DrnK:
k-OPU,
3]3| 实例#1:低菲涅尔数系统中的针孔 rFYWs6 9ahWIO% 1. 实例#1:成像的光源模式 m<"WDU?y; m:o<X K[>
(|1A?@sJ#h 查看完整的应用实例 Z lzjVU/E g0ly 2. 实例#1:系统内部包含的衍射效应 *U=s\ uT7B#b7
dP]\Jo=Yh
H6 HVu | I->Ss},U 3. 实例#1:出瞳衍射法 [>5-$Y OT +@k+2?]
FO
RMWHN:9
t+T4-1 3a 4. 实例#1:出瞳衍射与对比 d8=x0~7 {w^+\]tC
3Xy-r=N. l ;8{4!S&b 实例#2:用于激光导星的无焦系统 x!58cS* iaE^a^* 1. 实例#2:包含所有可能的衍射 Zu("#cA.H Bj-:#P@
e 5*hE ;{tj2m, 查看完整的应用实例 A='N=^Pm \k!{uRy' 2. 实例#2:忽略透镜间的衍射效应 8~z~_TD6m@ D}8[bWF
Tl[!=S E`de7 实例#3:剪切干涉法的准直测试 Y^}Z> Rww{:R 1. 例#3:刻意忽略衍射 'yG4
LF qjdMqoOCjl
Df<xWd2 \Vy Z 查看完整的应用实例 usK*s$ns
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9s$CA4?HP 2. 实例#3:包含衍射 0C
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J1sv[$9 "wnzo, 文件信息 z(Pe,zES ^!ZC?h!rG se>8 Z4
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