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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 #CPLvg#  
    .dMdb7  
    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。 xL1Li]fM!'  
    #D/*<:q5  
           q8&l%-d`  
    d|oO2yzWv  
    2. 三种傅里叶变换 `vMhrn  
    5VP0Xa ~  
    R|}N"J_  
     快速傅里叶变换(FFT) Pw| h`[h  
    - 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 ax>j3HKi  
     半解析傅里叶变换(SFT) g9q}D-  
    - 一种无需近似的高效重构。 PcEE`.  
    - 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 }^iqhUvT F  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) #gqh0 2 7  
     逐点傅里叶变换(PSF) mM72>1~L*  
    - 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。 hrtz>qN  
    - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 yw$4Hlj5  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) * eC[74Kng  
     bq9w@O  
    |mE;HvQF  
       tnaFbmp  
    3. 每个元件的设置 'Gqv`rq&  
    RSe4 lw  
    E0R6qS:'  
     傅立叶变换设置 3PGAUQR#"q  
    - 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 6IG?t  
    - 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。 &G\mcstX  
    - 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) Nwz?*~1  
    oR&z,%0wMK  
     VO8rd>b4  
       <BED&j!qvP  
    4. 每个元件的设置 o^vX\a?`u  
    Nw'03Jzx_  
     傅里叶变换设置 K\rQb  
    A$3Rbn}"  
               6ki2/ Q  
      s 91[@rh/  
    5. 默认的傅里叶变换设置 {?eUAB<  
    nq]6S$3 6  
    Q}|K29Y:p  
    光源模式和探测器的设置 dv>n38&mDQ  
    - 对于光源模式和探测器，默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 UMR?q0J  
    - 在特殊情况下，对于光源模式或探测器而言，衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 }a||@unr  
    +q}t%K5  
     M&j|5UH%.  
      0o=HOCL\  
    6. 特殊情况 )Q'E^[Ua  
         \~ChbPnc  
    Fs(PVN  
     多表面元件 <'~m1l#2  
    - 对下列情况应当特别考虑 WJOoDS!i  
    •透镜系统元件 N! 7}B  
    •球面透镜元件 WHY/x /$  
    - 此类组件可以理解为 R~4X?@ZB  
    •一组曲面元件，以及 80*hi)ux[  
    •之间有一些自由空间 cx$IWQf2  
    - 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 3$nK   
    Sp80xV_B  
     Y/kq!)u;%L  
    x/umwT,ov  
     在k域的元件 D#b*M)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 \;)g<TwL  
    - 这适用于以下情况 zHb [.ry~  
    •平面表面元件 J+`aj8_B  
    •分层介质元件 i=aR ~  
    •光栅元件 ?`piie9V  
    •功能光栅元件 yov~'S9  
    =EP`,zqn$9  
    TC?B_;a  
          C7FQc {  
    实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 sQa;l]O:NC  
     2K91E}  
    1. 实例#1：成像的光源模式 @gD) pH  
    LpU}.  
     [yXmnrxA  
    查看完整的应用实例 3F2IL)Hn  
     |#@7$#j  
    2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 "l56?@-x  
    ^)Hf%  
     2h   
    etr-\Cp  
     ,Z@#( =f  
    3. 实例#1：出瞳衍射法 @'R)$:I%L  
    0SIC=p=J  
    a{]=BY oL  
    mVZh_R=a  
    4. 实例#1：出瞳衍射与对比 _6NUtU  
    N-M.O:p  
     8wsU`40=Q  
      bmv8nal<Y  
    实例#2：用于激光导星的无焦系统 t)zd'[  
     _RbfyyaN  
    1. 实例#2：包含所有可能的衍射 *): |WDR  
    9(N  
     %":3xj'EEI  
    ?G,4N<]Nu  
    查看完整的应用实例 b/'bhE=  
     {]HiTpn  
    2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 >|QH I d8  
    Zhq_ pus"a  
     }`"}eN @,  
      N(&{~*YE  
    实例#3：剪切干涉法的准直测试 n[3z_Q I  
     a: "1LnvR  
    1. 例#3：刻意忽略衍射 $o[-xNn1  
    +/ukS6>gr  
     FU3K?A B  
    rVz.Ws#  
    查看完整的应用实例 C}8#yAS9M  
    aA`eKy) \  
     !#KKJ`uB"  
    QL/KY G  
    2. 实例#3：包含衍射     *G58t`]r  
    =w$&n%~  
    {[H_Vl@  
    *)Rm X$v3  
    文件信息 0'Pjnk-i  
    0JlNUO5Nt  
    VgH O&vU  
     
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