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2025-10-27 08:04 |
傅里叶变换设置——实例讨论
1. 摘要 Om3Ayk} !Tzo&G 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。 \w9}O2lL ZmK=8iN9J
J[/WBVFDf I~,.@{4 2. 三种傅里叶变换 Bdo{zv&A eORXyh\K `46~j 快速傅里叶变换(FFT) fit{n]g - 对于不同数值计算,一种标准而高效的算法。 9a`LrB 半解析傅里叶变换(SFT) QM,#:m1o - 一种无需近似的高效重构。 *l5?_tF - 二次相的解析处理,类似chirp-z变换。 }[0nTd - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) jAJ='|[X\ 逐点傅里叶变换(PSF) }[+uHR6L - 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。 z/t|'8f - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 9QQ XB- - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) 96WzgHPWo =<]`'15"V
'-wmY?ZFxy _i_='dsyW/ 3. 每个元件的设置 (\\;A? 2z>-H595az b6k`R4S3 傅立叶变换设置 b.*LmSX# - 对于每个元件和探测器,都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 v9(5HY - 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。 jY6GWsh:9 - 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) -K{R7 9qx4F<
,Ckcc o.Kn DY 4. 每个元件的设置 #X Q/y} ( WD5J2EePT 傅里叶变换设置 OP/DWf 9f~qD&~
WNR]GI A6(Do]M 5. 默认的傅里叶变换设置 N+&uR!:.C *aErwGLB8 aoy Be|H~= 光源模式和探测器的设置 xG!~TQ - 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。 [f+wP|NKL - 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。 St5;X&Q IQ_6DF
"ESc^28 0zW*JJxV 6. 特殊情况 Q4XlYgIV2A BTAbDyH5 ?G `m;S 多表面元件 ]_C"A - 对下列情况应当特别考虑 gvP-doA7W •透镜系统元件 n)yDep]$G •球面透镜元件 UPtj@gtcY - 此类组件可以理解为 1PY]Q{r •一组曲面元件,以及 il^;2`]& •之间有一些自由空间 u
X,n[u - 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 k^
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` *mPW 在k域的元件 luP;P& - 当元件的求解器/函数在k域中工作时,傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 'TeH(?3G - 这适用于以下情况 y[N0P0r l: •平面表面元件 HV%/baX] •分层介质元件 E2DfG^sGV •光栅元件 V$ZclV2:Ih •功能光栅元件 UZ<K'H,q )j;^3LiV3
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E%=Q 实例#1:低菲涅尔数系统中的针孔 Zn9tG:V :
UeK0 1. 实例#1:成像的光源模式 }=X: F1S R-%6v2;ry
Sp>g77@ 查看完整的应用实例 _?-oPb N
sdpE?V 2. 实例#1:系统内部包含的衍射效应 FKO2UY#&7 .B]l@E-u
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}Xj25` x 'K4FS(q 3. 实例#1:出瞳衍射法 w_{tS\ +q&Hj|;8r
)Qb,zS6
M\{n+r-m 4. 实例#1:出瞳衍射与对比
ZiUb+;JA }{R*pmv$bN
,l~<|\4,wv \Th<7WbR6# 实例#2:用于激光导星的无焦系统 ko9}?qs Mj;V.Y 1. 实例#2:包含所有可能的衍射 \Kf\%Q JP8}+
-rO34l d-b04Q7DQ 查看完整的应用实例 l!*_[r !<M
eWo 2. 实例#2:忽略透镜间的衍射效应 {R_>KE1 ;M?)-dpZ
w(@r-2D" >._d2.Q' 实例#3:剪切干涉法的准直测试 i}vJI}S.$ ujV{AF`JfB 1. 例#3:刻意忽略衍射 ?4':~;~ N|DfE{,
8e?/LA%MU uG\~Hxqw7O 查看完整的应用实例 PCl5,]B} >[ B.y
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VKttJok1 2. 实例#3:包含衍射 AERJ]$\
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