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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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    光币
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    光券
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2025-10-27
    1. 摘要 i{6wns?KMj  
    ,SSq4  
    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。 Ems0"e  
    "\1QJ  
           Y!lc/[8  
    uM('R;<^  
    2. 三种傅里叶变换 {AMoE +U  
    -K%~2M<  
    6T{SRN{  
     快速傅里叶变换(FFT) ^ ]CQd   
    - 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 UJ6zgsD1b?  
     半解析傅里叶变换(SFT) Rz!!;<ye8  
    - 一种无需近似的高效重构。 hDHIi\%  
    - 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 +~1~f'4J  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) ?<-ins  
     逐点傅里叶变换(PSF) +K03yphZr  
    - 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。 g\foBK:GE  
    - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 Yq0=4#_  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) #~`]eM5`J  
     X3, +aL`  
    MyJG2C#R  
       ~Y'j8W  
    3. 每个元件的设置 rLOdQN  
    7H5t!yk|9  
    ?br4 wl  
     傅立叶变换设置 R SqO$~  
    - 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 :T #"bY  
    - VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项；不选择未激活的选项。 x$Tf IFy  
    - 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) caC( KK#<  
    F_C_K"[s  
     (GI]Uyn  
       f!aE/e\  
    4. 每个元件的设置 ;f)o_:(JJ  
    >gLLr1L\  
     傅里叶变换设置 ;IX*4E'4s  
    [W2GLd]  
               AV*eGzz`  
      }g|)+V\A  
    5. 默认的傅里叶变换设置 7O.{g  
    W^AY:#eX~Q  
    +qzCy/_gd  
    光源模式和探测器的设置 |8YP8o  
    - 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。 BbdJR]N/!h  
    - 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。 W:z!fh-  
    cPm-)/E)i  
     @CU~3Md*  
      zm('\KvT  
    6. 特殊情况 C ^hCT  
         <UMT:`h1MZ  
    WbP*kV{  
     多表面元件 s55t>t,g6  
    - 对下列情况应当特别考虑 '{(/C?T  
    •透镜系统元件 :[ AP^  
    •球面透镜元件 Ee?+IZ H7|  
    - 此类组件可以理解为 dn)pVti_  
    •一组曲面元件，以及 ZT'Sw%U:  
    •之间有一些自由空间 =ap6IVR  
    - 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 --9Z  
    wu2C!gyBo  
     r9d dVD  
    3@7<e~f  
     在k域的元件 {BlKVsQ  
    - 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 }lzN)e  
    - 这适用于以下情况 p/f!\  
    •平面表面元件 bhb*,iWA  
    •分层介质元件 A, )G$yT\  
    •光栅元件 bb^$]lT'  
    •功能光栅元件 =!cI@TI  
    + $x;FT&  
    A->y#KQ  
          Y4B< ]C4  
    实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 -=A W. Z o  
     ttK`*Ng  
    1. 实例#1：成像的光源模式 >.-$?2  
    ,LHQ@/}A C  
     k-LT'>CWl  
    查看完整的应用实例 KtFxG6a  
     9IRvbE~2  
    2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 96.z\[0VZ  
    X0.-q%5  
    J '^xDIZX  
    C,!}WB@VME  
     OJ'x>kE  
    3. 实例#1：出瞳衍射法 l^IPN 'O@  
    XI*_ti  
    ;|Z;YK@20  
    s;0eD5b>x  
    4. 实例#1：出瞳衍射与对比 0kD8wj%  
    $.z~bmH"D  
     vsM] <t  
      -*K!JC-  
    实例#2：用于激光导星的无焦系统 f 2#9E+IQ  
     r12{XW?~  
    1. 实例#2：包含所有可能的衍射 N+vU@)_lC  
    7Pc0|Z/  
     ClHaR  
    ZQ^kS9N i  
    查看完整的应用实例 WLAJqmC]  
     9 o7d3ir)  
    2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 /Jc?;@{  
    LxGE<xj|V%  
     E00zf3Jgv'  
      y%H;o?<WX  
    实例#3：剪切干涉法的准直测试 @J~y_J{  
     jj)9jU z  
    1. 例#3：刻意忽略衍射 h]94\XQ>$  
    vl@t4\@3  
     3"gifE  
    4JHQ^i-aY  
    查看完整的应用实例 n(Up?_  
    T$]2U>=<J  
     ~PNO|]8j  
    P#H#@:/3  
    2. 实例#3：包含衍射     fJ Ch  
    JXlFo3<  
    dv0TJ 0%  
    oPNYCE  
    文件信息 ^gFjm~2I  
    sQ^>.yG  
    Ssu{Lj  
     
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