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infotek 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  
GmWQJYX\  
,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。 (Gb{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*%WAVt 2T  
4. 每个元件的设置 <k8rSx n{  
@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 ]$X=~>w  
•一组曲面元件,以及 8XXTN@&,  
•之间有一些自由空间 !Kn+*'#  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 u(Q(UuI  
>?\ !k c  
Ki 6BPi^  
HAOrwJFqU  
 在k域的元件 +Gs;3jC^  
- 当元件的求解器/函数在k域中工作时,傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 W`rE\P  
- 这适用于以下情况 gnK!"!nL  
•平面表面元件 {+59YO  
•分层介质元件 8TM=AV  
•光栅元件 HCZ%DBU96  
•功能光栅元件 ;:YjgZ:+Q]  
=|^W]2W$  
`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  
.}opmI  
RB@gSHOc?  
查看完整的应用实例 Q^;\!$:M  
7"U,N;y  
2. 实例#1:系统内部包含的衍射效应 KV(W|~+rM  
B_1u<00kg  
IWd*"\L  
6:X\vw  
6@36 1f[  
3. 实例#1:出瞳衍射法 e=$xn3)McY  
)O'<jwp$  
y 9mZQq  
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\- ^  
z<XS"4l?W  
^DJ U99  
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  
XS@6jbLE  
G(e?]{(  
2. 实例#3:包含衍射
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文件信息 H%V[% T4=  
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