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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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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2025-10-27
    1. 摘要 {d}26 $<$]  
    G-8n  
    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。 p2a?9R  
    >Jiij  
      
    ORtg>az\%  
    ?1DUNZ6  
    2. 三种傅里叶变换 Ns~ g+C9  
    5=.7\#D  
    % &+|==-  
     快速傅里叶变换(FFT) 8!6<p[_  
    - 对于不同数值计算,一种标准而高效的算法。 "S|(4BUJ(  
     半解析傅里叶变换(SFT) A?sNXhh  
    - 一种无需近似的高效重构。 yUj;4vd  
    - 二次相的解析处理,类似chirp-z变换。 xOgq-@`  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) +DxifXtB  
     逐点傅里叶变换(PSF) -_w~JCx  
    - 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。 69OET_AS>  
    - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 rJp?d9B  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) 59/Q*7ZJ  
    (V^QQ !:  
    m^Rd Iy)  
       o] S`+ZcV  
    3. 每个元件的设置 & ]%\.m  
    SE-} XI\  
    }kv)IJ  
     傅立叶变换设置 X`tOO  
    - 对于每个元件和探测器,都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 i 63?"  
    - 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。 IwnYJp:9v  
    - 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) &LwJ'h +nd  
    =Y:5,.U  
    =^"~$[z(  
       .0KOnLdK  
    4. 每个元件的设置 h#;?9DP  
    &F9OZMK=  
     傅里叶变换设置 )*+u\x_Hx  
    =cknE=  
          
    mn Qal>0~  
    ?<g|.HY/  
    5. 默认的傅里叶变换设置 '|J)ds  
    7kOE/>P?  
    #Xj;f^}/  
    光源模式和探测器的设置 y K=S!7p\  
    - 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。 J~fuW?a]r  
    - 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。 EOofa6f&l  
    9k*^\@\\x  
    :R{x]sv  
    PlF89-  
    6. 特殊情况 8x` Kl(  
         +q$xw}+PK  
    77*v-8c  
     多表面元件 k`{RXx  
    - 对下列情况应当特别考虑 CuF%[9[cT  
    •透镜系统元件 #R5we3&p  
    •球面透镜元件 Qs~d_;  
    - 此类组件可以理解为 ;sm"\.jF  
    •一组曲面元件,以及 VM=hQYe  
    •之间有一些自由空间 qAnA=/k`  
    - 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 QZ6[*_Z6  
    |C&%S"*+D  
    z%++\.g_  
    s0_-1VU  
     在k域的元件 ^mS.HT=X  
    - 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 M9g~lKs'  
    - 这适用于以下情况 >Iu]T{QNO  
    •平面表面元件 s@.`"TF.7  
    •分层介质元件 )w^GP lh  
    •光栅元件 <W=~UUsn  
    •功能光栅元件 +e&m#d  
    CM+F7#T?n  
    VyB\]EBu  
    -[i40 1  
    实例#1:低菲涅尔数系统中的针孔 ey'pm\Z  
    tn(?nQN3  
    1. 实例#1:成像的光源模式 T b5$  
    8<E!rn-  
    GlXA-p<  
    查看完整的应用实例 $]Q*E4(kV9  
    BG(R=, 7  
    2. 实例#1:系统内部包含的衍射效应 e|2vb GQ  
    !D.= 'V  
     '7S!6kd?  
    g&oc=f`  
    [ t>}SE  
    3. 实例#1:出瞳衍射法 7,) 67G;  
    CVyx lc>  
    Zj%B7s1A  
    4GMa5]Ft  
    4. 实例#1:出瞳衍射与对比 -6hu31W  
    7/5NaUmPTt  
    "ZA$"^  
    ,(;p(#F>  
    实例#2:用于激光导星的无焦系统 !mpMa]G3  
    kxr6sO~  
    1. 实例#2:包含所有可能的衍射 doxdRYKL  
    ! 0>!tW  
    }QX2 :a  
    [[/ }1%  
    查看完整的应用实例 w /Bn2bD  
    J]kP`  
    2. 实例#2:忽略透镜间的衍射效应 $ uz1  
    "/ a*[_sV  
    :Ul'(@  
    kz$6}&uk  
    实例#3:剪切干涉法的准直测试 ! 4qps$p{  
    N+C%Z[gt[  
    1. 例#3:刻意忽略衍射 Nf/ hr%jL  
    =:CGl   
    rA1zyZlz  
    Xa@ _^oL  
    查看完整的应用实例 'NG^HLD/  
    \ pe[V~F  
    6,V.j>z  
    a6 #{2q  
    2. 实例#3:包含衍射
    #G[ *2h~99  
    4acP*LkkQ  
    x 1%J1?Fp  
    k vue@  
    文件信息 3H\b N4  
    t9$AvE#a!=  
    _Gs  
     
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