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2026-09-15 14:52 |
傅里叶变换设置——实例讨论
1. 摘要 /Ux*u# HeK
h> 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 ];?% cNKUu~C+
3-%Cw2ds M^7MU}5w 2. 三种傅里叶变换 y')RT R{>M `Bw9O%]-S WA$>pG5s 快速傅里叶变换(FFT) X>I)~z}9# - 对于不同数值计算,一种标准而高效的算法。 s3 ;DG 半解析傅里叶变换(SFT) Qe'g3z> - 一种无需近似的高效重构。 9 Q!bt - 二次相的解析处理,类似chirp-z变换。 d$Y7u - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) j.i#*tN// 逐点傅里叶变换(PSF) <N(oDa U - 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。 EQe5JFR - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 1
Vy,&[c~" - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) }6-ZE9H-v y#<MVH
6QNs\Ucb+ K?4FT$9G 3. 每个元件的设置 2`a
q**} "{E qhR~ +-a&2J;J' 傅立叶变换设置 :+%Zh@u\ - 对于每个元件和探测器,都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 $>R(W=Q - VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项;不选择未激活的选项。 Kv{8iAB#c - 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) U{ ;l0 2S (9 gOtJ
m9md|yS C*I(|.i@ 4. 每个元件的设置 Vh<A2u3& Bd3~E bFL 傅里叶变换设置 nW+YOX|+ v8I{XU@%
~/IexQB& zQH]s?v 5. 默认的傅里叶变换设置 =/+#PVO >?YNW &kQ!KA28 光源模式和探测器的设置 pGIe=Um0W - 对于光源模式和探测器,默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 15zrrU~D - 在特殊情况下,对于光源模式或探测器而言,衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 ^ie^VY($ AaN"7.Z/
ze'.Y%] #vf_D?^ 6. 特殊情况 i_F$&?) hxC!+ArVe qUf)j\7"Fn 多表面元件 xq!IbVV/h - 对下列情况应当特别考虑 &!y]:CC{ •透镜系统元件 ^ft]b2i •球面透镜元件 Jbp5'e
_ - 此类组件可以理解为 _a+ICqR •一组曲面元件,以及 >&H~nGP. •之间有一些自由空间 4?/7
bc - 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 8,o17}NY, {@r*+~C3
`ycU-m== 5@XV6 在k域的元件 X^< >6|) - 当元件的求解器/函数在k域中工作时,傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 I}v]Zm9 - 这适用于以下情况 K@@9:T$ •平面表面元件 G5{Ot>;*% •分层介质元件 3ViM ?p •光栅元件 !%mi&ak(Rn •功能光栅元件 c6b0*!D"} [xpQH?
V2yveNz\7 ;IC'Gq 实例#1:低菲涅尔数系统中的针孔 GM}C]MVD (L|}` 1. 实例#1:成像的光源模式 n6d^>s9J ):bu;3E
WF/l7u#4i 查看完整的应用实例 _@E "7<\ *?8RXer 2. 实例#1:系统内部包含的衍射效应 Q#WE|,a _=6 OP8
/84bv=
a{`"68 +p?hGoF= 3. 实例#1:出瞳衍射法 .v,bXU$@YG <*YO~S(R
e~Hr(O+;e6
n(jjvLf 4. 实例#1:出瞳衍射与对比 nC~fvyd<P 6;JP76PD
@\~tHJ?hQd (/fT]6( 实例#2:用于激光导星的无焦系统 bag&BHw Bn-J_-%M 1. 实例#2:包含所有可能的衍射 y[:q"BB3 Z}[xQ5
N?+eWY a`38db(z 查看完整的应用实例 @xJCn}`Zj zKJ.Tj W 2. 实例#2:忽略透镜间的衍射效应 |yAK@Hl' 4zzlazU
qG^_c;l6a k2OM="Ei} 实例#3:剪切干涉法的准直测试 (zmNa}- =yh3Nd:u 1. 例#3:刻意忽略衍射 QSmJ`Bm /:Y9sz uW`
vpa fru4 t {=i=K3 查看完整的应用实例 VV\Xb31J <~O}6HQ#
(H[
Tc,$TCF 2. 实例#3:包含衍射 E&9!1!B fkBLrw
6oA~J]< jnDQ{D 文件信息 j=Q$K#sBt gr\@sx?b *N'hA5.z
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