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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 倒序阅读 楼主  发表于: 2025-10-27
    1. 摘要 qY\zZ  
    Ug^C}".&  
    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。 &N1C"Eov?  
    d='z^vHK  
           ka{9{/dz3  
    }hyK/QUCoN  
    2. 三种傅里叶变换 ?2[=llS4  
    k/AcXU%O+  
    I=D{(%+^d  
     快速傅里叶变换(FFT) 6CO>Tg:%  
    - 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 %8/Gsu;  
     半解析傅里叶变换(SFT) +5Ir=]=T9  
    - 一种无需近似的高效重构。 M['25[  
    - 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 T'i9_V{  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) F3jrJ+nJ  
     逐点傅里叶变换(PSF) ?"+' OOqik  
    - 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。 nkHr(tF 7  
    - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 0uzis09  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) X0b :Oiw  
     S1uW`zQ!+_  
    .  hHt+  
       &=|W95  
    3. 每个元件的设置 qMYR\4"$  
    a$#,'UB  
    M_MiY|%V/K  
     傅立叶变换设置 oV ?tp4&  
    - 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 JeMhiY}  
    - VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项；不选择未激活的选项。 w$A*|^w1  
    - 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) GW'=/ z7  
    Q !5Tw  
     _jH1Mcq  
       QC~B8]  
    4. 每个元件的设置 598 xV|TON  
    L3Ry#uw  
     傅里叶变换设置 d(, -13  
    OW)8Z 60  
               8 /b_4!5c  
      HT A-L>Cee  
    5. 默认的傅里叶变换设置 GY,@jp|R  
    _kH#{4`Hw  
    x0.&fCh%  
    光源模式和探测器的设置 %'\D _W&  
    - 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。 |:!#k A  
    - 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。 \#tr4g~u  
    #Vul#JHW  
     |Y(].G,  
      1>a^Q  
    6. 特殊情况 ,~K_rNNZ  
         3I:DL#f  
    TW3:Y\p  
     多表面元件 <n }=zu  
    - 对下列情况应当特别考虑 n$`Nx\v  
    •透镜系统元件 HLYM(Pz  
    •球面透镜元件 _?kf9.  
    - 此类组件可以理解为 NXeo&+F  
    •一组曲面元件，以及 -rH4/Iby  
    •之间有一些自由空间 fhH* R*4  
    - 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 2:p2u1Q O  
    b${Kj3(  
     EXa6"D  
    pKEMp&geo  
     在k域的元件 9-Ib+/R0  
    - 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 ip>dHj z  
    - 这适用于以下情况 -2 tZ  
    •平面表面元件 Y#]Y$n  
    •分层介质元件 i":-g"d  
    •光栅元件 F,:F9r?l,H  
    •功能光栅元件 e1<28g  
    iZSj T"l^  
    c |C12b[  
          'c &Bmd40  
    实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 <V6#)^Or  
     DN^ln%#  
    1. 实例#1：成像的光源模式 <wE2ly&x  
    $S,Uoh  
     @ K@~4!  
    查看完整的应用实例 saRB~[6I  
     `M7){  
    2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 ^f`#8G7(  
    -3 W 4  
    ._FgQ` `PL  
    uxh4nyE  
     c,D'Hl6(%  
    3. 实例#1：出瞳衍射法 `Z@wWs  
    |LNXu  
    m   
    klch!m=d  
    4. 实例#1：出瞳衍射与对比 PTePSj1N  
    UBU(@T(  
     gdT^QM:y4$  
      6]rrj  
    实例#2：用于激光导星的无焦系统 } KMdfA  
     p19Zxh  
    1. 实例#2：包含所有可能的衍射 uq 6T|Zm  
    e.HN%LrhS  
     4h~Oj y16&  
    /FYa{.Vlr  
    查看完整的应用实例 S [u <vHy  
     VX>_Sp s  
    2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 Pc(2'r@#  
    #%{\59/w  
     17 j7j@s)  
      " 3^6  
    实例#3：剪切干涉法的准直测试 eq@ v2o7  
     lN1zfM  
    1. 例#3：刻意忽略衍射 7=<PVJ*/  
    \7C >4  
     VJ$C)0xQA  
    aIfog+Lp  
    查看完整的应用实例 {:oZ&y)Ac  
    M,#t7~t  
     ,\qo   
    }6S4yepl  
    2. 实例#3：包含衍射     QyN~Crwo  
    ow$#kQ&R O  
    8:A<PV!+  
    vj_oMmjKw  
    文件信息 c:$:j,i}  
    r2<+ =INn  
    ! \gRXP}  
     
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