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2025-10-27 08:04 |
傅里叶变换设置——实例讨论
1. 摘要 thkL< 'a4xi0**I 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。 ^D\#*pIO R(Z2DEt</
bZ0r/f,n$ /*st,P$" 2. 三种傅里叶变换 TG'A'wXxy }n8,Ga% u dH7Q&" 快速傅里叶变换(FFT) E4WoKuE1$ - 对于不同数值计算,一种标准而高效的算法。 2&P'rmFm 半解析傅里叶变换(SFT) 4,uH 4[7 - 一种无需近似的高效重构。 QHA<7Wg - 二次相的解析处理,类似chirp-z变换。 =7Nm=5@ - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) %vMi
kibI 逐点傅里叶变换(PSF) vk{dL' - 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。 .vwOp*3\ - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 8sE@?, - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) _4.fT W4T>@b.
y_\vXY' x"*u98&3 3. 每个元件的设置 1 aIJ0#nE 8r+R~{ \O@,v0?R 傅立叶变换设置 RaG-9gujI - 对于每个元件和探测器,都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 z[V|W - 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。 pbAQf3 - 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) {cC9
}w !*N#}6Jd
f |aO9w P|c79 4. 每个元件的设置 = R; 0Ed&b 9fyk7~V 傅里叶变换设置 par
$0z/ v?5Xx{ym
.#Z}}W# F5:4 B]ZF 5. 默认的傅里叶变换设置 ZA+$ZU^ Q:lSKf _qM'm^z5 光源模式和探测器的设置 :,6dW?mun6 - 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。 pT:CvJ - 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。 X 1^f0\k Pa%XLn'5
rB)m{) }yC ve 6. 特殊情况 [Kx_ %Le
"\]kK@, 1KAA(W;nq 多表面元件 E.t9F3 - 对下列情况应当特别考虑 *ofK|r •透镜系统元件 yUqvF6+26 •球面透镜元件 kjJ\7x6M - 此类组件可以理解为 FK;\Nce& •一组曲面元件,以及 JaiYVx( •之间有一些自由空间 n-}.Yc - 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 +7^{T:^ht tbl!{Qwx
VNx}ADXu ] wnN@aO6g* 在k域的元件 <j-Bj$3 - 当元件的求解器/函数在k域中工作时,傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 0q>f x - 这适用于以下情况 k-Le)8+b •平面表面元件 JPS L-j •分层介质元件 _LxV) •光栅元件 Y+F$]!hw •功能光栅元件 t? yMuK aG?'F`UQ
VEd\* 3JWHyo 实例#1:低菲涅尔数系统中的针孔 KSMe#Qnw =
r_&R#~GT 1. 实例#1:成像的光源模式 'w^1re=R 7a->"W
#sq -V,8 查看完整的应用实例 k;#$Oxa>t= W9ZT=#>)[ 2. 实例#1:系统内部包含的衍射效应 --dGN.*xb4 EAqTXB@XU
g*AnrQ}P
b'St14_ mAX]m 1s 3. 实例#1:出瞳衍射法 U"<Z^) 2sk^A
ly
|^^;v|
69`9!heu 4. 实例#1:出瞳衍射与对比 Gg{@]9 b^;19]/RW
\# lh b \4bma<~a 实例#2:用于激光导星的无焦系统 ?k<wI)JR {(7Dz*0 1. 实例#2:包含所有可能的衍射 +[zrU`!@ T=A7f6`
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o5I: 查看完整的应用实例 )><cL:IJ}S |rq~.cA 2. 实例#2:忽略透镜间的衍射效应 Go^W\y
?MPM@9
~bWqoJ;Q fFqK.^Tn 实例#3:剪切干涉法的准直测试 {MO`0n;
rt lF 8B+ 1. 例#3:刻意忽略衍射 `i9WnPRt QtW5;A-h
@j9yc Ni"fV]' 查看完整的应用实例 / d0LD +O*S>0
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^pKC0E[% 2. 实例#3:包含衍射 '4L
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3j %_@8f|# ,M 文件信息 o//N"S.) *O$kF.3q Zdr
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