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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 )IK%Dg(v  
    SkipPEhA  
    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。 `_/1zL[  
    w=-{njMz6&  
           @|<nDd{2  
    <l,e6K  
    2. 三种傅里叶变换 n&]J-^Tx  
    0 )PZS>  
    :T6zT3(")D  
     快速傅里叶变换(FFT) 8Rw:SU9H?T  
    - 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 uCW}q.@4  
     半解析傅里叶变换(SFT) dUn]aS  
    - 一种无需近似的高效重构。 7 v3%dCvf  
    - 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 d_:tiHw$  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) .ozBa778u  
     逐点傅里叶变换(PSF)  `m_f i  
    - 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{RHbSa(  
    - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 v{lDEF@2^N  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) 8zeD%Uv  
     JKp@fQT *  
    # 6?2 2Os  
       N/0Q`cQ-  
    3. 每个元件的设置 [KO\!u|?YS  
    `ALQSo~l  
    Lrx"Hn{  
     傅立叶变换设置 eon(C|S7eK  
    - 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 `+KLE(]vyH  
    - 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。 EG=U](8T  
    - 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) b[n6L5P5m2  
    3\<(!yY8  
     6xh -m  
       JZyEyN  
    4. 每个元件的设置 m`XaY J  
    [)[?FG9   
     傅里叶变换设置 Q3)[ *61e  
    iu+H+_  
               }?GeU Xhy  
      $:D L+E-}  
    5. 默认的傅里叶变换设置 =>TXo@rVN  
    N9Fu  
    CS"k0V44}  
    光源模式和探测器的设置 +x:VIi  
    - 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。 3@;24X  
    - 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。 :e_yOT}}  
    a 6fH*2E  
     <&M5#:u  
      9fSX=PVRmQ  
    6. 特殊情况 7x |Pgu(  
         1-4*YrA  
    y3V47J2o  
     多表面元件 ol4!#4Y&{  
    - 对下列情况应当特别考虑 7 Uu  
    •透镜系统元件 C\[g>_J  
    •球面透镜元件 g'eJN  
    - 此类组件可以理解为 )i.\q   
    •一组曲面元件，以及 ?=Z0N&}[  
    •之间有一些自由空间 7XIG ne%v  
    - 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 \l;H !y[  
    v".u#G'u  
     N aiZU  
    E"H> [E  
     在k域的元件 9c@\-Z'  
    - 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 U./1OZ&  
    - 这适用于以下情况 z1~U#  
    •平面表面元件 w+ibY  
    •分层介质元件 Zf`dd T  
    •光栅元件 p@xK`=Urb  
    •功能光栅元件 Tq.%_/@M<  
    x(88Y7o.t  
    I03 45Hc  
          0l%|2}a  
    实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 QW%BKF!  
     3PZwz^oRh9  
    1. 实例#1：成像的光源模式 m`ab5<%Gn  
    t3$+;K(  
     Ne,u\q3f  
    查看完整的应用实例 [W,maT M"  
     R_DZJV O  
    2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 B,dKpz;kFg  
    O/Wc@Ln  
    ]+0I8eerd  
     TBqJ.a  
     cvf#^Cu   
    3. 实例#1：出瞳衍射法 M}6? |ir  
    {YgB?kt5  
    9Lxj ]W2^  
    r*l:F{  
    4. 实例#1：出瞳衍射与对比 3~!PJI1  
    9Ic~F^  
     #(NkbJ5ka  
      KI Ua  
    实例#2：用于激光导星的无焦系统 XmoS$ /#"  
     \TBY)_[ {  
    1. 实例#2：包含所有可能的衍射 FPPGf!Eq  
    _7zER6#}  
     (yel  
    8.Ty ,7Z  
    查看完整的应用实例 ]jS+ItL@  
     L$+ap~ld  
    2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 xem:#>&r  
    .<`Rq'  
     :xT=uE.I  
       HRKe 7#e  
    实例#3：剪切干涉法的准直测试 Et+N4w  
     Ci ? +Sl  
    1. 例#3：刻意忽略衍射 ^*]0quu=z  
    k iCg+@nT  
     q|%(47}z  
    29#;;n}p  
    查看完整的应用实例 v(t?d  
    A %s"WSx,  
     r`L$[C5I  
    i.Qy0  
    2. 实例#3：包含衍射     { O*maE"  
    HJ*W3Mg  
    ~WJEH#  
    %!HmtpS  
    文件信息 J,E'F!{  
    eID"&SSU  
    of ^N4  
     
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