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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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    光券
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    只看楼主 正序阅读 楼主  发表于: 2025-10-27
    1. 摘要 hG Apuy  
    ehOs9b  
    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。 Rrqg[F+  
    .RRlUWu  
           p#H]\ P'  
    Gq]d:-7l  
    2. 三种傅里叶变换 bsO@2NP'  
    }e=e",eAT  
    T{ -2fp8r[  
     快速傅里叶变换(FFT) i7eI=f-Q  
    - 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 J_  V,XO  
     半解析傅里叶变换(SFT) |Cf mcz(56  
    - 一种无需近似的高效重构。 am:.NG+  
    - 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 W(@>?$&  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) ]C *10S`  
     逐点傅里叶变换(PSF) =s[ &;B`s  
    - 受静态相位理论启发的一种近似方法，但采用纯粹的数学形式来表达。  Tb#  
    - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 %D^bah f  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020)  wOHEv^,  
     k!E"wJkpz  
    3Xdn62[&  
       #AncOo  
    3. 每个元件的设置 o =9'  
    QHQj/)J8  
    V.,bwPb{9  
     傅立叶变换设置 97x%w]kV  
    - 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 R$xY8+}V  
    - 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。 %N{sD[^  
    - 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) t:9 ZCu ay  
    F aWl,}]  
     v>at/ef  
       p\+6"28{_~  
    4. 每个元件的设置 $- w5o`e  
    [.U^Wrd  
     傅里叶变换设置 t F/nah  
    (9z|a ,  
               {8ECNQ[]  
      9Dq.lr^  
    5. 默认的傅里叶变换设置 AM?Ec1S #a  
    6z]`7`G   
    >a9l>9fyY  
    光源模式和探测器的设置 !Mil?^  
    - 对于光源模式和探测器，默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 Dqr9Vv  
    - 在特殊情况下，对于光源模式或探测器而言，衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 kJeu40oN  
    ;fx1!:;.  
     v Xf:~G]  
      lA4hm4"i(,  
    6. 特殊情况 @Mr}6x*  
         ^;64!BaK  
    wWFW,3b  
     多表面元件 \-G5l+!  
    - 对下列情况应当特别考虑 MHNe>C-!q  
    •透镜系统元件 1 mHk =J~  
    •球面透镜元件 SW=aHM  
    - 此类组件可以理解为 /Tcb\:`9  
    •一组曲面元件，以及 2*YP"Ryh  
    •之间有一些自由空间 ?.j,Bq5At  
    - 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 lrn+d$!@  
    7%YYr^d  
     .h!9wGi`  
    ^Yr|K  
     在k域的元件 /KP_Vc:g2_  
    - 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 rr)9Y][l}  
    - 这适用于以下情况 xBt<Yt"  
    •平面表面元件 776 nWw)  
    •分层介质元件 cUNGo%Y  
    •光栅元件 iBS0rT_  
    •功能光栅元件 /evaTQPz  
    `%%?zgY  
    2| $k`I,  
          {N Y]L==H  
    实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 8k%H[Smn:  
     `:R-[>5P8  
    1. 实例#1：成像的光源模式 Lv^a+'  
    9Yd-m  
     -P*xyI  
    查看完整的应用实例 F[(6*/46x  
     !rz)bd3$  
    2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 /Q]:Uf.J  
    sD.6"w7}  
    ^xmZ|f-  
    -t%L#1k  
     )I?RMR  
    3. 实例#1：出瞳衍射法 bt0djJRw  
    z6Fun  
    GU5W|bS  
    |o|gP8  
    4. 实例#1：出瞳衍射与对比 G1p43  
    v<%]XHN  
     2h5tBEOX.s  
      R&#[6 r(h  
    实例#2：用于激光导星的无焦系统 ~DK F%}E  
     ~.iA`${y%  
    1. 实例#2：包含所有可能的衍射 `~0P[>|+  
    pEY>A_F  
     Jm%mm SYK  
    |x*{fXdMhr  
    查看完整的应用实例 {WIY8B'c  
     VPdwSW[eM  
    2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 9=H}yiJz  
    CGCQa0  
     a4Ls^  
      S_ZLTcq<1  
    实例#3：剪切干涉法的准直测试 o; 6fvn  
     uAc@ Z-  
    1. 例#3：刻意忽略衍射 IU7$%6<Y  
    ^}>zYt  
     ,I/2.Q})[  
    zoJ_=- *s  
    查看完整的应用实例 C{8i7D  
    0`V3s]%iu  
     @< wYT$  
    Sb'N];  
    2. 实例#3：包含衍射     ?e"Wu+q~L  
    R|nEd/' <  
    |if~i;VKL  
    ]z+*?cc  
    文件信息 F\o;t:  
    w/?nUp  
    @TdQZZ}G\x  
     
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