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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 正序阅读 楼主  发表于: 2025-10-27
    1. 摘要 <-u8~N@43W  
    a(0*um(  
    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。 W]5USFan  
    $t6e2=7  
           iySRY^  
    dx+hhg\L  
    2. 三种傅里叶变换 UNkCL4N  
    7=DjI ~  
    1SR+m>pL  
     快速傅里叶变换(FFT) `4~H/'%QB  
    - 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 tz&y*e&  
     半解析傅里叶变换(SFT) t>[KVVg W  
    - 一种无需近似的高效重构。 %!PM&zV  
    - 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 a$Cdhx !  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) mD/MJt5  
     逐点傅里叶变换(PSF) >J>b>SU=-  
    - 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。 =-}[ ^u1  
    - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 th&[Nt7  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) :M6+p'`j  
     n8D xB@DI  
    /)>s##p*  
       =%> oR  
    3. 每个元件的设置 3dRr/Ilc  
    =F;.l@:  
    ?|ZTaX6A  
     傅立叶变换设置 1M}&ZH  
    - 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 D7S'*;F  
    - 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。 PK4iuU`vh  
    - 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) $VxA0 =ad  
    Rh>}rGvCUN  
     78/N   
       U\sHx68  
    4. 每个元件的设置 -%I2[)F<  
    {U_$&f9s  
     傅里叶变换设置 ~fo6*g:f1  
    8 P>#l.#  
               q.()z(M 7  
      H8'Z#"h  
    5. 默认的傅里叶变换设置 eVM/uDD  
    ZPD[5) ~  
    g{P%s'%*  
    光源模式和探测器的设置 _Y[jyD1>  
    - 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<0zh,n.  
    - 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。 V}zEK0n(6  
    D2,z)O%VK  
     &c*^VL\  
      V,[d66H=N  
    6. 特殊情况 P(K>=O  
         D11F.McM  
    5Fz.Y}  
     多表面元件 2^^=iU=!<|  
    - 对下列情况应当特别考虑 A2n qf^b{#  
    •透镜系统元件 <Engi!  
    •球面透镜元件 UA yC.$!  
    - 此类组件可以理解为 >(snII  
    •一组曲面元件，以及 r]0 lo-  
    •之间有一些自由空间 YLVPAODY  
    - 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 v$ub~Q6W  
    ;IpT} ,  
     %DQhM,c@  
    D91e\|]  
     在k域的元件 P06R JE  
    - 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 =2 *rA'im  
    - 这适用于以下情况 =dx1/4bZl|  
    •平面表面元件 Zx d~c]n  
    •分层介质元件 po}F6m8bX  
    •光栅元件 Ii:>xuF&  
    •功能光栅元件 D3x/OyG(  
    YQS5P#  
    #-GJ&m8  
          x1BobhU~Zl  
    实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 MG?0>^F  
     Rd>B0;4  
    1. 实例#1：成像的光源模式 k}#;Uy=5  
    R9! Uo  
     hbc uK&  
    查看完整的应用实例 2"-S<zM  
     FP Jd|  
    2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 `w.AQ?p@  
    7^Yk`Z?|a  
    H&yD*@  
    ys#i@  
     M1%Dg'}G  
    3. 实例#1：出瞳衍射法 nIvJrAm4k  
    nA~E "*  
     ]@M5&  
    :#lIx%l  
    4. 实例#1：出瞳衍射与对比 8+Bu+|c%f  
    bTSL<"(]N  
     e hA;i.n  
      g5q$A9.Jl  
    实例#2：用于激光导星的无焦系统 wWXD\{Hk  
     )aX2jSp  
    1. 实例#2：包含所有可能的衍射 d;+[i  
    nJbbzQ,e  
     Ea( ,aVlj  
    5p +ZD7jK  
    查看完整的应用实例 YQ0)5}  
     &,.Y9; b  
    2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 :ah 5`nmPO  
    ,2]X}&{i  
     ')N{wSM9Ft  
      `.2h jO  
    实例#3：剪切干涉法的准直测试 O0PJ6:9P  
     v~/~ @jv  
    1. 例#3：刻意忽略衍射 K]xa/G(  
    vs j3  
     5ZY)nelc  
    "+uNmUUnm  
    查看完整的应用实例 TH&qX  
    k'X;ruQ:tF  
     "3F;cCDv]  
    pN&c(=If  
    2. 实例#3：包含衍射     g`>og^7g  
    ! <WBCclX  
    |/ }\6L]  
    RL[E X5U  
    文件信息 F6hmku>\1  
    n$(p-po  
    _3Cn{{ A0  
     
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