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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 lf7bx}P*  
    Ah wi  
    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。 ^qR|lA@=\  
    4-.K<-T%D  
           CVa>5 vt  
    ~r.R|f]IQ  
    2. 三种傅里叶变换 ^1.*NG8  
    Jx.f DVJ  
    !{.CGpS ]  
     快速傅里叶变换(FFT) Dm)B? H"  
    - 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 P0.cF]<m  
     半解析傅里叶变换(SFT) ^<OYW|q?\r  
    - 一种无需近似的高效重构。 G^ W0!u,@  
    - 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 '%rT]u3U  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) =Nt HV4=b  
     逐点傅里叶变换(PSF) %42a>piev  
    - 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。 r&E gP  
    - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 |&=-Nm  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) [j0[c9.p [  
     [Jt}^  
    JI-i7P  
       58s-RO6  
    3. 每个元件的设置 cb9-~*1  
    UUV5uDe>i  
    d.vNiq,`  
     傅立叶变换设置 M(I%y0  
    - 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 l)[|wPf  
    - 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。 ]#]Z]9w  
    - 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) !Ap5Uwd  
    UN.;w3`Oc  
     %1Q:{m  
       h~k<"  
    4. 每个元件的设置 3@V?L:J  
    27D*FItc  
     傅里叶变换设置 ,- AF8BP  
    dxs5woP  
               z{L'7  
      <!sLf z?  
    5. 默认的傅里叶变换设置 +06{5-,  
    srv4kodj  
    05LkLB  
    光源模式和探测器的设置 r1r$y2v~  
    - 对于光源模式和探测器，默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 eyMn! a  
    - 在特殊情况下，对于光源模式或探测器而言，衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 ,j*9)  
    Uqel UL}  
     zzf@U&x<  
      ))=6g@(  
    6. 特殊情况 0V~zZ/e  
         nEsD+ }E?  
    i&:SWH=  
     多表面元件 NuQ!huh  
    - 对下列情况应当特别考虑 7 XxZF43  
    •透镜系统元件 k77IXT_7u  
    •球面透镜元件 C.S BJ  
    - 此类组件可以理解为 EVqW(|Xg  
    •一组曲面元件，以及 2#.s{Bv  
    •之间有一些自由空间 WA (x]""  
    - 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 I<D#   
    1cK'B<5">]  
     n2mO-ZXud  
    '.bf88D  
     在k域的元件 s:tX3X  
    - 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 wo0j/4o  
    - 这适用于以下情况 EQ$k^Y8 "  
    •平面表面元件 Ok_}d&A  
    •分层介质元件 <r#FI8P;X  
    •光栅元件 `> %QCc\  
    •功能光栅元件 V$ H(a`!  
    qYA~Os1e  
    gQPw+0w  
          VCWW(Y1Fd  
    实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 CV @P +  
     f'=u`*(b7  
    1. 实例#1：成像的光源模式 JVIFpN"`  
    SZKYq8ZA)V  
     kkjugm{D7  
    查看完整的应用实例 tB4mhX|\  
     %V>%AP  
    2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 F}}!e.>c  
    ^m#tWb)f  
    q!c=f!U?\l  
    XkA] 9,@  
     kO\ O$J^S  
    3. 实例#1：出瞳衍射法 Nm"P8/-09  
    01'>[h#_n  
    @-sWXz*W  
    uHKEt[PS$  
    4. 实例#1：出瞳衍射与对比 ooVs8T2  
    xxur4@p!  
     #s{^fUN6  
      +4:eb)e  
    实例#2：用于激光导星的无焦系统 o-rX4=T  
     (u&x.J  
    1. 实例#2：包含所有可能的衍射 s`$}xukT  
     i"<W6  
     N6._J b  
    Z[nHo'  
    查看完整的应用实例 n[Q(q[ULV  
     q\@Zf}  
    2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 G%I .u  
    rQ.zqr  
     nB`|VYmOP1  
      q}t]lD %C  
    实例#3：剪切干涉法的准直测试 vclc%ws  
     8{ZTHY -  
    1. 例#3：刻意忽略衍射 86{>X5+  
    gxl7j Y  
     D"pT?\kO  
    3 2z4G =l  
    查看完整的应用实例 8m{e,o2.  
    Q$U5[ TZm  
     )g'J'_Sl  
    U 3< 3T  
    2. 实例#3：包含衍射     9qftMDLZJ\  
    i M !`4  
    WAxNQfEe  
    y$%oR6 K7-  
    文件信息 ;O}%SCF7  
    gO8d2?Oh  
    Fl_}Auj{&(  
     
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