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2025-10-27 08:04 |
傅里叶变换设置——实例讨论
1. 摘要 TTw~.x, YM,D`c[pX 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。 b}q(YgH< []]LyWk
>f9]Nj G){1`gAhNJ 2. 三种傅里叶变换 d+$[EDix ph$&f0A6Xc qz_TcU' 快速傅里叶变换(FFT) S+\Mt+o - 对于不同数值计算,一种标准而高效的算法。 uJAB)ti2I 半解析傅里叶变换(SFT) B#/~U`t* - 一种无需近似的高效重构。 w|U@jr*H] - 二次相的解析处理,类似chirp-z变换。 ":#A>L? l - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) f@V{}&ZWp 逐点傅里叶变换(PSF) ^
8Nr %NJ - 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。 A<G ; - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 Vm5P@RU$w; - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) _ER
cmP ]a@v)aa-
t+Tg@~K2[> ysP/@;jC 3. 每个元件的设置 {10+(Vl GmWQJY X\ ,C12SM*@ 傅立叶变换设置 W9V=hQ2 - 对于每个元件和探测器,都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 K|' ]Hje\ - VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项;不选择未激活的选项。 (G b{ckzs - 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) ]8j5Ou6#y Z~R/p;@
w})&[d b*%WAVt2T 4. 每个元件的设置 <k8rSxn{ @X / =. 傅里叶变换设置 fJN9+l L bK1CGyA
LAjw!QB #cg@Z 5. 默认的傅里叶变换设置 &I">{J< ^ZZ@!Udy Bf}0'MK8zQ 光源模式和探测器的设置 &[\arwe) - 对于光源模式和探测器,默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 dL Py%q - 在特殊情况下,对于光源模式或探测器而言,衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 ViC76aJ :zk.^q
u=N;P k/f_@8 6. 特殊情况 \>CBam8d SodW5v a ,kuFTWB 多表面元件 "+OMo-<K7 - 对下列情况应当特别考虑
TOP'Bmb •透镜系统元件 h-u*~5dB<& •球面透镜元件 (#>5j7i8# - 此类组件可以理解为 ]$X=~>w •一组曲面元件,以及 8XXTN@&, •之间有一些自由空间 !Kn+*' # - 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 u(Q(UuI >?\ !k
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HAOrwJFqU 在k域的元件 +Gs;3jC^ - 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 W`rE\P - 这适用于以下情况 gnK!"!nL •平面表面元件 {+59YO •分层介质元件 8TM=AV •光栅元件 HCZ%DBU96 •功能光栅元件 ;:YjgZ:+Q] =|^W]2W$
`9)2nkJk'z 0md{e`'q: 实例#1:低菲涅尔数系统中的针孔 z~;qDf|I v\T1,Z@N^ 1. 实例#1:成像的光源模式 AZP>\Dq .}op mI
RB@gSHOc? 查看完整的应用实例 Q^;\!$:M 7"U,N;y 2. 实例#1:系统内部包含的衍射效应 KV(W|~+ rM B_1u<00kg
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6:X\vw 6@361f[ 3. 实例#1:出瞳衍射法 e=$xn3)McY )O'<jwp$
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m$j;FKz+| 4. 实例#1:出瞳衍射与对比 Vi~+C@96 p 8rAtz>=J
OF}_RGKg3 ]zAg6*-/B 实例#2:用于激光导星的无焦系统 U5s]dUs ( 2o}FB\4^i 1. 实例#2:包含所有可能的衍射 `{;&Qcg6m !0_Y@>2
K~N[^pF W u{nC 查看完整的应用实例 kKO]q#9sO +#9 (T
2. 实例#2:忽略透镜间的衍射效应 {[# "Vy\- ^
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实例#3:剪切干涉法的准直测试 Ee| y[y, |]^! 4[!U 1. 例#3:刻意忽略衍射 ,X):2_m ~)(Dm+vZ
o*8 pM`uw $RO=r90o 查看完整的应用实例 ~0:c{v;4 I>|?B(F
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G(e?]{( 2. 实例#3:包含衍射 ~<-h# B -hfY:W`Dz
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