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2026-09-15 14:52 |
傅里叶变换设置——实例讨论
1. 摘要 |J\,F.{' %TDXF_.[ 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。 y>)MAzz~\ Qd?CTYNsv
3h LqAj ;KL9oV!<f 2. 三种傅里叶变换 !M,h79NM 2p+C%"n> Et.j1M|g 快速傅里叶变换(FFT) !8o\.uyi - 对于不同数值计算,一种标准而高效的算法。 dok)Je 半解析傅里叶变换(SFT) 86y%=! bS - 一种无需近似的高效重构。 ~x\Cmu9` - 二次相的解析处理,类似chirp-z变换。 Ms,@t^nk - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) an. `dBm 逐点傅里叶变换(PSF) loBtd%wY - 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。 .N!{ U - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 9N^+IZ@l - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) VE*j*U
j uS&LG#a
Hk~k@Wft h mds(lv7 3. 每个元件的设置 8!;$qVt <>n9'i1 8'\~%xw 傅立叶变换设置 v iJJ
e'\2 - 对于每个元件和探测器,都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 BW>5?0E[4( - 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。 9{$8\E9*nd - 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) t{6ap +%L e$32
~o i)Lf1 ODek%0= 4. 每个元件的设置 ~GA8_B aLYLd/ KV 傅里叶变换设置 e6 2y o)p[
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Fe5jdV< *%I[ ke * 5. 默认的傅里叶变换设置 Tt%}4{"
-p]>Be+^x %<AS?Ry 光源模式和探测器的设置 hF.6}28U1 - 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。 r^Y~mq - 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。 wA631kr 2kVp_=c
iE=P'"I ZtR&wk 6. 特殊情况 i5VG2S D'nL Wy.";/C 多表面元件 V~[:*WOX - 对下列情况应当特别考虑 9ad6uTc •透镜系统元件 rH.gF43O: •球面透镜元件 gB >pd?d - 此类组件可以理解为 V_f`0\[x •一组曲面元件,以及 fnWsm4 •之间有一些自由空间 *i@T!O(1)M - 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 drIK(u\_ 2uL9.q
79wLT\& U!0E_J 在k域的元件 Zih ?Bm - 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 t!0dJud - 这适用于以下情况 $kl$D"*0 •平面表面元件 nP;;MX:B •分层介质元件 -X8eabb •光栅元件 $_FZn'Db6 •功能光栅元件 s1=+:: 2( _=SfQ
ul=7>";=| -dG,*0 > 实例#1:低菲涅尔数系统中的针孔 6__K#r sf)W~Lx5a 1. 实例#1:成像的光源模式 Pin/qp&Fa8 ^j=bObaX
fv2=B)8$ 查看完整的应用实例 i-.c=M c3#q0Ma 2. 实例#1:系统内部包含的衍射效应 {R8=}Qo S(w\Z C
wS%zWdsz
bE4HDq34 SK-W%t 3. 实例#1:出瞳衍射法 D%gGRA ]Uh1l.O
f'_M0x
>)3VbO 4. 实例#1:出瞳衍射与对比 + Kk@Q H;y}-=J+
Ia7D F' Gkmsaf> 实例#2:用于激光导星的无焦系统 `)tA
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w~LU\Ct 1. 实例#2:包含所有可能的衍射 J*K<FFp3< z mbZ
)5G QJiY T VeJ6 查看完整的应用实例 9^\hmpP@D ,C:o`fQ\ 2. 实例#2:忽略透镜间的衍射效应 l#xw.2bo ]nc2/S%
#8UseK LM6]kll 实例#3:剪切干涉法的准直测试 p:tN642 iaRR5D- 1. 例#3:刻意忽略衍射 M5O'=\+,F K(3&27sGN
_lT0Hu h[Mdr 查看完整的应用实例 8Zw]f-5x\ _z]v<,=3M
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iRs V#s 2. 实例#3:包含衍射 !
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