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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 7}vg.hmZ  
    e0J6Ae4V[  
    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。 v{9t]s>B  
    (4\d]*u5-c  
           |]aE<`D  
    }J7zTj~{  
    2. 三种傅里叶变换 TEMw8@b  
    *X4PM\ck  
    $d,0=Ci  
     快速傅里叶变换(FFT) $2u 'N:o  
    - 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 2^)1N>"g  
     半解析傅里叶变换(SFT) I(9R~q  
    - 一种无需近似的高效重构。 fwBRWr9  
    - 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 :_@JA0n  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) ?gwUwOV"  
     逐点傅里叶变换(PSF) 1*dRK6  
    - 受静态相位理论启发的一种近似方法，但采用纯粹的数学形式来表达。 kWNV%RlSx  
    - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 <D::9c j  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) # hlCs  
     2e|N@j &  
    IN,(y aC  
       > ]8a3x  
    3. 每个元件的设置 Y& F=t/U2  
    P|HKn,ar  
    JXw^/Y$  
     傅立叶变换设置 gl]E_%tH  
    - 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 ua OKv.%  
    - 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。 yB3;  
    - 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) NHl|x4Zpw  
    ^1wA:?uN}  
     !wWJ^Oz=  
       E"L2&.  
    4. 每个元件的设置 z Nl ,  
    Nx-uQ^e*1  
     傅里叶变换设置 w=}uwvn NX  
    e5OsI Vtjr  
               [|lB5gi4t!  
      4<x'ocKlD  
    5. 默认的傅里叶变换设置 .-JCwnP  
    >/#KI~}'N  
    & u!\<\  
    光源模式和探测器的设置 &E M\CjKv"  
    - 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。 7c;9$j  
    - 在特殊情况下，对于光源模式或探测器而言，衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 ^+ wD43  
    /5#rADOS  
     iA,kX\nK  
      Qjnd6uv{I  
    6. 特殊情况 &bhq`>  
         ^{\<N()R  
    5P .qXA"D  
     多表面元件 LPwT^zV&N  
    - 对下列情况应当特别考虑 gZEi]/8_  
    •透镜系统元件 4Td{;Y="yF  
    •球面透镜元件 ^0#; YOk  
    - 此类组件可以理解为 fS:1^A2,  
    •一组曲面元件，以及 ]7Fs$y.  
    •之间有一些自由空间 ~Aq5X I%i  
    - 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 k6kM'e3V  
    cv(PP-'\  
     (n1Bh~R^  
    0oh]61g C  
     在k域的元件 < F )_!0C  
    - 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 $O{duJU  
    - 这适用于以下情况 @VN&t:/l  
    •平面表面元件 #XnPsU<J  
    •分层介质元件 OgcHS?  
    •光栅元件 n$aA)"A #  
    •功能光栅元件 n9;;x%6.I  
    v?c 0[+?  
    ]?h`:,]  
          nr)c!8  
    实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 "Pl9nE  
     O'GG Ti]e  
    1. 实例#1：成像的光源模式 UA~RK2k?  
    )>7%pz  
     azP+GM=i7  
    查看完整的应用实例 NWfAxkz {/  
     3M0+"l(X  
    2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 za'6Y*CGgX  
    s!+"yK  
    Y:ldR  
    7DKz;o  
     @=5qT]%U3J  
    3. 实例#1：出瞳衍射法 Ro=AADv@  
    ~dHM4lGY  
    8SmnMt  
    (]*H[)F/  
    4. 实例#1：出瞳衍射与对比 ]l~V&#i_c  
     ySbqnw'  
     ?4G|+yby  
      -;;Z 'NM;8  
    实例#2：用于激光导星的无焦系统 -S%x wJKM  
     zu2HH<E  
    1. 实例#2：包含所有可能的衍射 /$"[k2 N  
    ._z 'g_c(  
     : t$l.+B  
    N:VX!w  
    查看完整的应用实例 CJaKnz  
     c~ <1':  
    2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 nsb4S {  
    |DF9cd^  
     -V % gVI[  
      'z=:[#b  
    实例#3：剪切干涉法的准直测试 'j%F]CK  
     V2|3i}V"  
    1. 例#3：刻意忽略衍射 Xj+q~4{|vt  
    BsZ{|,oQnZ  
     d h^^G^  
    ~9Cz6yF  
    查看完整的应用实例 1on'^8]0  
    rAdacnZV  
     p3^jGj@  
    Uf*EJ1Ei  
    2. 实例#3：包含衍射     :Zw @yt  
    \nrP$  
    c:M$m3Cs?  
    t>UkE9=3\  
    文件信息 r!N]$lB  
    *B)yy[8j+  
    (y4#.vZh:  
     
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