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infotek 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  
  
3hLqAj  
;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 viJJ 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 e62y  
o)p[ C   
      
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'n L  
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~Lx 5a  
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\ZC  
wS%zWdsz  
bE4HDq34  
SK-W%t  
3. 实例#1:出瞳衍射法  D%gGRA  
]Uh 1l.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 YH  
w~LU\Ct  
1. 实例#2:包含所有可能的衍射 J*K<FFp3<  
zmbZ  
)5GQJiY  
TVeJ6  
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  
_l T0H u  
h[Mdr  
查看完整的应用实例 8Zw]f-5x\  
_z]v<,=3M  
n_P(k-^U*  
iRs V#s  
2. 实例#3:包含衍射
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