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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 正序阅读 楼主  发表于: 2025-10-27
    1. 摘要 BQMpHSJ_  
    <>rneHl8  
    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。 0aB;p7~&  
    eD6fpe\(  
           0 M[EEw3  
    OQJ6e:BGt  
    2. 三种傅里叶变换 /*mI<[xb  
    /82b S|  
    + cN8Y}V  
     快速傅里叶变换(FFT) )+DmOsH  
    - 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 M .mfw#*  
     半解析傅里叶变换(SFT) vl:KF7:#m  
    - 一种无需近似的高效重构。 UP,c|  
    - 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 DB}eA N/  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) u'BaKWPS  
     逐点傅里叶变换(PSF) _q-*7hCQ`  
    - 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。 jNk%OrP]  
    - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 i8]S:49  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) SwMc pNo  
      2JBR)P  
    S<Xf>-8w  
       &%J08l6  
    3. 每个元件的设置 ( a#BV}=  
    k{-Cwo  
    $=4QO  
     傅立叶变换设置 ^ [@ ,  
    - 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 zTU0HR3A  
    - 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。 }qD\0+`qi  
    - 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) >z@0.pN]7  
    ]h5tgi?_l  
     gg2( 5FPP  
       9G2FsM|,  
    4. 每个元件的设置 61U09s%\0  
    \dah^mw"  
     傅里叶变换设置 k8zI(5.>  
    w``U=sfmV  
               oEpFuWp%A  
      l*G[!u  
    5. 默认的傅里叶变换设置 j0q&&9/Jj  
    X^jfuA  
    vnuN6M{  
    光源模式和探测器的设置 EfT=?  
    - 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。 dSHDWu&  
    - 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。 b&U62iq  
    |2A:eI8 ^  
     u=e{]Ax#}  
      ]7A'7p $Y  
    6. 特殊情况 <N~K ;n v  
         ;!Fn1|)  
    5|)W.*Q  
     多表面元件 =Dj#gV  
    - 对下列情况应当特别考虑 %8v\FS  
    •透镜系统元件 6_B]MN!(  
    •球面透镜元件 B%68\  
    - 此类组件可以理解为 ]6j{@z?{  
    •一组曲面元件，以及 o)/ 0a  
    •之间有一些自由空间 Zv{'MIv&v  
    - 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 <:CkgR$/{  
    J<lW<:!3]  
     ;$Jo+#  
    RxQ*  
     在k域的元件 {{!-Gr  
    - 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 n+R7D.<q!!  
    - 这适用于以下情况 nO-#Q=H,  
    •平面表面元件 1xvu<|F  
    •分层介质元件 eyxW 0}[  
    •光栅元件 x4O~q0>:Le  
    •功能光栅元件 gRzxLf`K  
    o2ECG`^b  
    7d\QB (~  
          /gas2k==^  
    实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 nJ;.Td  
     -nwypu  
    1. 实例#1：成像的光源模式 8zb /xP>  
    |uJ%5y#  
     ~V6D<  
    查看完整的应用实例 _yT Ed"$  
     |V(0GB  
    2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 w32y3~  
    J[kTlHMD  
    0*v2y*2V  
     L"aeG  
     2`-Bs  
    3. 实例#1：出瞳衍射法 [D1Up  
    B-mowmJ3dg  
    (;,sc$H]  
    @(lh%@hO  
    4. 实例#1：出瞳衍射与对比 HVAYPerH  
    nr#|b`J]  
     2KZneS`  
      nr3==21Om4  
    实例#2：用于激光导星的无焦系统 moE2G?R  
     !@"OB~  
    1. 实例#2：包含所有可能的衍射 Alq(QDs  
    A=>u 1h69  
     H;"4 C8K7  
    OZ&o:/*HM  
    查看完整的应用实例 v` r:=K  
     p]"4#q\(  
    2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 #LNED)Vg  
    7[wPn`v2  
     y_[vr:s5pG  
      IVmo5,&5(  
    实例#3：剪切干涉法的准直测试 d"Y{UE  
     2t,zLwBdnJ  
    1. 例#3：刻意忽略衍射 "Rl}VeDY  
    LH6 vLuf  
     W_ ZJ0GuE(  
    F:ELPs4"  
    查看完整的应用实例 wKHBAW[i]  
    Ir]\|t  
     `$NP> %J-  
    fc@A0Hf  
    2. 实例#3：包含衍射     j+YJbL v  
    WEpoBP CL  
    Hx:;@_g q  
    B/C,.?Or  
    文件信息 R}ecc  
    2T`!v  
    3uMy]HUQ  
     
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