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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 倒序阅读 楼主  发表于: 2025-10-27
    1. 摘要 8!u/   
    (orrX Ez  
    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。 ;[{:'^n  
    g.[+yzuE6  
           Bs+c2R  
    -1jjB1  
    2. 三种傅里叶变换 v87$NQvwQ  
    Lnh':7FQJx  
    -`zG_]=-  
     快速傅里叶变换(FFT) -"~L2f"?  
    - 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 )"(V*Z  
     半解析傅里叶变换(SFT) uY&=eQ_Cb  
    - 一种无需近似的高效重构。 )u39}dpeu  
    - 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 {l0,T0  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) m >]>$=%  
     逐点傅里叶变换(PSF) o"'iX UJ  
    - 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。 PHQ{-b?4t  
    - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 :D"@6PC]  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) y#b;uDY  
     <A#5v\{.;~  
    O24Jj\"  
       5a=nF9/  
    3. 每个元件的设置 wl7 MfyU  
    qTyg~]e9(  
    wn &$C0  
     傅立叶变换设置 Y3-]+y%l  
    - 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 '"oo;`g7  
    - 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。 iKg75%;t  
    - 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) 0Vf)Rw1%I  
    0-*Z<cu%l  
     !+m@AQ:,  
       .D+RLO z  
    4. 每个元件的设置 ]}BB/KQy^  
    q&u$0XmV  
     傅里叶变换设置 ?ouV  
    ( FM4 ^#6  
               ,/~[S  
      {UP'tXah  
    5. 默认的傅里叶变换设置 zLh Fbyn(  
    m])Lw@#9W  
    Xa4GqV9M/-  
    光源模式和探测器的设置 <\h*Zy  
    - 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。 $np=eT)  
    - 在特殊情况下，对于光源模式或探测器而言，衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 >OT \~C  
    V?=TVI*k  
     Q`N18I3  
      S2ark,sp6  
    6. 特殊情况 /^J2B8y  
         "hW(S  
    Z*9L'd"D|  
     多表面元件 WS5A Y @(~  
    - 对下列情况应当特别考虑 ,aI,2U91  
    •透镜系统元件   7krh4  
    •球面透镜元件 1:_=g#WH  
    - 此类组件可以理解为 }xqXd%uz  
    •一组曲面元件，以及 m)r]F#@/  
    •之间有一些自由空间 Z #EvRC  
    - 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 PCtkjd  
    4KE)g  
     |B eA==  
    0Su_#".-*  
     在k域的元件 %8 qSv%_  
    - 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 P Q,+hq  
    - 这适用于以下情况 !#.\QU|  
    •平面表面元件 "MTWjW*6  
    •分层介质元件 yOc|*O=]U  
    •光栅元件 w$b~x4y%  
    •功能光栅元件 JPLI @zX^  
    u)7*Rj^  
    zwnw'  
          9<v}LeX  
    实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 8hZwQ[hr  
     ^1.7Juvb  
    1. 实例#1：成像的光源模式 va^0JfQ  
    x:qr\Rz  
     +lKrj\Xj  
    查看完整的应用实例 9Fk4|+OJ  
     Yc d3QRB  
    2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应  qtzFg#  
    ~Zmi(Ra  
    [%jxf\9jJ_  
    _#FIay\ahB  
     '6X%=f'^b  
    3. 实例#1：出瞳衍射法  |# V(p^  
    -1CEr_(P^  
    *="m3:c'J  
    @89I#t6A.  
    4. 实例#1：出瞳衍射与对比 [^M|lf   
    izf~w^/  
     7 W{~f?Sh  
      O~6Q;qP  
    实例#2：用于激光导星的无焦系统 .EG* +,  
     UW/N MjK  
    1. 实例#2：包含所有可能的衍射 T/5"}P`  
    )tD6=Iz^5  
     U. (Tl>K|0  
    Mn@$;\:  
    查看完整的应用实例 r4?b0&Xq  
     >t0%?wj)Y  
    2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 +2Ql~w@$^l  
    61Bhm:O5W  
     [sj VRW-  
      )v1CC..  
    实例#3：剪切干涉法的准直测试 Q&PB]D{  
     &bLC(e ]  
    1. 例#3：刻意忽略衍射 sB6dp D  
    Gqt-_gga  
     !}5*?k g  
    xr.XU'  
    查看完整的应用实例 _f3 WRyN0  
    4V$fGjJ3  
     "yW&<7u1  
    (a }J$:  
    2. 实例#3：包含衍射     |1l&@#j!2  
    ` 8UWE {  
    j#VIHCzlr  
    <0 uOq  
    文件信息 9U^$.Lb  
    _!!}'fMC  
    Q]rqD83((  
     
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