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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 o){<PN|z  
    `AELe_  
    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。 hmtDw,j  
    ~ZRtNL9   
           g);.".@"  
    izr 3{y5  
    2. 三种傅里叶变换 uulzJbV,K  
    L(kW]  
    Z4PAdT  
     快速傅里叶变换(FFT) %lN4"jtx  
    - 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 !Ka~X!+\  
     半解析傅里叶变换(SFT) KKJa?e`C  
    - 一种无需近似的高效重构。 \1#!% I=.  
    - 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 78u=Jz6  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) c}#(,<8X  
     逐点傅里叶变换(PSF) =D?{d{JT  
    - 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。 is=|rY9$  
    - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 _1HEGX\  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) PAy7b7m~B  
     ^p #bxN")  
    &ETPYf%#  
       F#\+.inO  
    3. 每个元件的设置 Bd*\|M  
    5?gZw;yiv%  
    /Oa.@53tK6  
     傅立叶变换设置 Gjf1Ba  
    - 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 0:k MnHn\  
    - 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。 <e'l"3+9(  
    - 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) :<E\&6# oC  
    '3ZYoA%  
     K/XUF#^B]  
       bR|1* <  
    4. 每个元件的设置 AV["%$ :  
    VufG7%S{  
     傅里叶变换设置 7#iT33(3  
    #+PfrS=  
               -*&C "%e  
      mi{ r7.e5I  
    5. 默认的傅里叶变换设置 {c:ef@'U  
    2/FH9T;e".  
    7)v`l1  
    光源模式和探测器的设置 +jz%:D  
    - 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。 "0l7%@z*)q  
    - 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。 55|.MXzq  
    {Ng HH]]O  
     9mH+Ol#(  
      Rk52K*Dc  
    6. 特殊情况 s$;IR c5!6  
         g4>1> .s  
    4\EvJg@Z.  
     多表面元件 Ol. rjz9  
    - 对下列情况应当特别考虑 ]%/a'[  
    •透镜系统元件 h\$juIQa  
    •球面透镜元件 QCk(qlN'h9  
    - 此类组件可以理解为 +S>}<OE  
    •一组曲面元件，以及 }x}JzA+2  
    •之间有一些自由空间 _79 ?,U]  
    - 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 >c:- ;(k  
    fTc ,"{  
     jF%[.n[BU  
    2wG4"  
     在k域的元件 4 jeUYkJUM  
    - 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 #2*2xt  
    - 这适用于以下情况 Ayi Uz  
    •平面表面元件 N8:&v  
    •分层介质元件 l<mEGKB#  
    •光栅元件 cxQ8/0^  
    •功能光栅元件 (Eoji7U  
    aF\?X &|  
    Z'sO9Sg8>  
          y:+s*x6Vg  
    实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 g$ oe00b  
     4?^t=7N  
    1. 实例#1：成像的光源模式 `L=$ ,7`  
    lhA<wV1-9G  
     J]|lCwF  
    查看完整的应用实例 \aO.LwYm;:  
     8QGj:3  
    2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 6|D,`dk3U  
    (^Kcyag4  
    !zNMU$p  
    h}_1cev?  
     h8!;RN[  
    3. 实例#1：出瞳衍射法 z3[0BWXs  
    grhwPnKl  
    _(8HK  
    7E9h!<5v  
    4. 实例#1：出瞳衍射与对比 6uijxia  
    z!I(B^)BkT  
     L){rv)?="  
      lAwOp  
    实例#2：用于激光导星的无焦系统 uvrfR?%QK  
     y[l19eU  
    1. 实例#2：包含所有可能的衍射 ,1YnWy *  
    d6.9]V?  
     ,{{uRs/  
    ;U|^Tsuc`  
    查看完整的应用实例 ,SAS\!hsE  
     .#b!#   
    2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 ZK[S'(6q  
    oIM]  
     [lC*|4t&  
      iM Xl}3  
    实例#3：剪切干涉法的准直测试 $W8  
     #mX=Y>l  
    1. 例#3：刻意忽略衍射 1& k_&o  
    <'4DMZ-G  
     kgz2/,  
    ?~a M<rcZ  
    查看完整的应用实例 9 0[gXj  
    I$neE"wW  
     +*Cg2`  
    x=qACoq  
    2. 实例#3：包含衍射     yoj5XBM  
    Q H%{r4  
    !o 7uZC\  
    V\kf6E  
    文件信息 >29eu^~nh  
    T!hU37g h?  
    G2kr~FG  
     
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