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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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    离线infotek
    科学家
     
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    光币
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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 D[-V1K&g  
    F%UyFUz  
    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。 Rjqeuyj:  
    :-fCyF)EI  
           ,JYvfCA  
    _{_ybXG|  
    2. 三种傅里叶变换 \25Rq/&w  
    F3HpDfy  
    =6y4*f  
     快速傅里叶变换(FFT) h# c.HtVE  
    - 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 Z@nWx]iz  
     半解析傅里叶变换(SFT) *yN+Xm8o  
    - 一种无需近似的高效重构。 6",S$3q  
    - 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 Q=}p P*  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) 56Z 1jN^U  
     逐点傅里叶变换(PSF) t :B~P,r  
    - 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。 d~M;@<eD  
    - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 9+k7x,  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) 2Z;wU]  
     P~HzN C  
    i0; p?4`m  
       P1tc*2Z  
    3. 每个元件的设置 a NhI<.v  
    ,Dd )=  
    p uEu v6F  
     傅立叶变换设置 ? WyL|;b*  
    - 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 Y7g^ ?6  
    - 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。 \ <b-I  
    - 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) 1W*%}!&Gm  
    0/z=G!z\  
     +ExXhT  
       X!#rw= Q  
    4. 每个元件的设置 U\dq Mp#Wy  
    4&]Sb}  
     傅里叶变换设置 r1dP9MT\8  
    iG*@(  
               >#~!03  
      @ )nxX))a  
    5. 默认的傅里叶变换设置 \[u7y. b  
    6xI9 %YDy  
    R <Mvwu  
    光源模式和探测器的设置 ,c }R*\  
    - 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。 XL SYE   
    - 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。 :K J#_y\rt  
    B'sgCU  
     MC=pN(l  
      a@+n  
    6. 特殊情况 qkHdr2  
         W:5,zFW  
    )o4B^kq  
     多表面元件 B+)HDIPa-  
    - 对下列情况应当特别考虑 :<Z>?x  
    •透镜系统元件 =]Gw9sge@  
    •球面透镜元件 Q:rQ;/b0/  
    - 此类组件可以理解为 0Z{;sW  
    •一组曲面元件，以及 qGezmkNFm  
    •之间有一些自由空间 _'OXrT#Q  
    - 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 ?7?hDw_Nk  
    <,:p?36  
     Ng=_#<  
    98 Dg[O  
     在k域的元件 cZVVJUF  
    - 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 a%FM)/oI|T  
    - 这适用于以下情况 6!& DH#M  
    •平面表面元件 16pk4f8  
    •分层介质元件 SAQ|1I#"/  
    •光栅元件 }={TVs^  
    •功能光栅元件 y'{*B(  
    Tl/!Dn  
    q2SlK8`QJ  
          z yh #ygH  
    实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 gL/D| =  
     wR(>' ?  
    1. 实例#1：成像的光源模式 VMZUJ2Yj/&  
    ,SZYZ 25  
     gt>k]0  
    查看完整的应用实例 (H[ .\O-`  
     g##yR/L  
    2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 8mh@C6U  
    y' r I1eF  
    !yQ%^g`  
    cxig<W  
     y$Rh$e K  
    3. 实例#1：出瞳衍射法 fvNj5Vq:  
    3!*qB-d  
    V/dL-;W;  
    Kt*kARN?  
    4. 实例#1：出瞳衍射与对比 :G8:b.  
    &`LR{7m  
     W>'KE:!sp  
      ZQ)vvD<  
    实例#2：用于激光导星的无焦系统 Co^^rd@  
     tVr^1Y  
    1. 实例#2：包含所有可能的衍射 b.#0{*/G  
    h~r&7G@[}  
     xO0}A1t Wd  
    {+CBThC  
    查看完整的应用实例 t^|GcU]  
     sz@Y$<o  
    2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 >ca w :  
    k8S`44vj  
     =>Q$S  
      "wj~KbT}&  
    实例#3：剪切干涉法的准直测试 (/ e[n.T  
     pzFM#   
    1. 例#3：刻意忽略衍射 OeYZLC(  
    &S9O:>=*  
     K]H [A,  
    DPBWw[  
    查看完整的应用实例 F [S'l  
    B.F~/PET  
     myqQqVW  
    Dwbt^{N ^  
    2. 实例#3：包含衍射     _BPp=(|  
    9FcH\2J  
    eQ80Kf~  
    ?O.'_YS  
    文件信息 = 6.i.(L_S  
    }_,={<g  
    C%q]o  
     
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