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    [技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

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    科学家
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2025-10-27
    1. 摘要 ko5V9Drc  
    C"IKt  
    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。 PqM1a oyX  
    lsN~*q?~]  
           Fs[aa#v4B  
    {mB0rKVm  
    2. 三种傅里叶变换 d;n."+=[x  
    _=|vgc  
    " vtCTl~t  
     快速傅里叶变换(FFT) !'LW_@  
    - 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 TIvRhbu  
     半解析傅里叶变换(SFT) %v2R.?F8  
    - 一种无需近似的高效重构。 \=>H6x]q  
    - 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 #nh|=X  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) Ytgj|@jsp  
     逐点傅里叶变换(PSF) UwC=1g 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。 BL&LeSa  
    - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 svXR<7) #  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) 7 I>G{  
     h;3cd0  
    ^_lzZOhG  
       -(K9s!C!.  
    3. 每个元件的设置 x`6<m!d`  
    /r_~: 3F  
    <id}<H  
     傅立叶变换设置 TwgrRtj'  
    - 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 fA89|NTSUh  
    - 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。 $ /nY5[  
    - 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) |*`Z*6n  
    +Jr|z\  
     }pJwj  
       ;j2vHU#q-  
    4. 每个元件的设置 -kbg\,PW  
    r [ K5w  
     傅里叶变换设置 `mN4_\]  
    S]E.KLR?[;  
               \}]!)}G  
      *YlV-C<}W"  
    5. 默认的傅里叶变换设置 a@R]X5[O  
    yeHDa+}  
    @}kv-*  
    光源模式和探测器的设置 V <bd;m  
    - 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。 zz& ?{vJ  
    - 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。 RVeEkv[qp  
    tr7<]Hm:  
     $HJwb-I  
      <vwkjCA`  
    6. 特殊情况 1T[et-  
         'R_g">B.  
    ~}<DG1!  
     多表面元件 ZI=v.wa  
    - 对下列情况应当特别考虑 'e6WDC1Am(  
    •透镜系统元件 +a*tO@HG  
    •球面透镜元件 <qGu7y"  
    - 此类组件可以理解为 {GJ@psG*  
    •一组曲面元件，以及 l<N}!lG|  
    •之间有一些自由空间 RZ+`T+zL  
    - 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 [}&Sxgv  
    G\(|N9^:  
     H<3I 5Kgt  
    M|R b&6O  
     在k域的元件 |DsnNk0c  
    - 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 0'IBN}  
    - 这适用于以下情况 YY!Rz[/  
    •平面表面元件 7nuU^wc  
    •分层介质元件 y:6; LZ9[  
    •光栅元件 KGg3 !jY  
    •功能光栅元件 Z4\=*ic@  
    Dtj&W<NXo  
    !50[z:  
          #_u~/jhX  
    实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 Y0X-Zqk'  
     ?Ec7" hK  
    1. 实例#1：成像的光源模式 rOVVL%@QqJ  
    Bi{$@n&?f  
     YD7Oao4:o  
    查看完整的应用实例 p3 ^ m9J  
     B $mX3B+a  
    2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 /Sh#_\x  
    yNTK .  
    [W7CXZDd  
    rh^mJU h  
     j*vYBGD  
    3. 实例#1：出瞳衍射法 )>Yu!8i  
    b1( $R[  
    ^N)R=tl  
    y_?Me]  
    4. 实例#1：出瞳衍射与对比 UNBH  
    pJtex^{!:  
     q*>&^V$M  
      &e!7Z40w@&  
    实例#2：用于激光导星的无焦系统 q?8| [.  
     pS7w' H  
    1. 实例#2：包含所有可能的衍射 a8UwhjFO  
    |/)${*a4n  
     @qYp>|AF  
    H7DJ~z~J  
    查看完整的应用实例 sjV!5Z  
     HKUn`ng  
    2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 sdo [D  
    ;N?]eM}yf  
     &*aIEa^  
      EU+S^SyZi  
    实例#3：剪切干涉法的准直测试 qO|R^De  
     3zcU%*  
    1. 例#3：刻意忽略衍射 W*I(f]8:y`  
    :Nz2z[W$  
     ZNvEW  
    ys kO  
    查看完整的应用实例 OD!& .%  
    mrF58Uq;A  
     TtTj28 k7  
    7x%R:^*4  
    2. 实例#3：包含衍射     '?p<lu^^B  
    ~XmLX)vO/  
    ,1+y/{S  
    |M, iM]  
    文件信息 M,\:<kNI  
    CmoE _8U>  
    ia+oX~W!VR  
     
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