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2025-10-27 08:04 |
傅里叶变换设置——实例讨论
1. 摘要 R"#DR^.; /10 I}3D 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。 F)g.CDQ!c k!Nl#.j
Fp..Sjh
6 _x_om#~n 2. 三种傅里叶变换 }Wjb0V .^8 x>~ =z^v)=uhp 快速傅里叶变换(FFT) E#X1P #$pW - 对于不同数值计算,一种标准而高效的算法。 Q-fi(UP 半解析傅里叶变换(SFT) #` )zD"CO - 一种无需近似的高效重构。 $EHAHNL?Lx - 二次相的解析处理,类似chirp-z变换。 5xL%HX[S - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) >u#c\s 逐点傅里叶变换(PSF) ;o }pRC - 受静态相位理论启发的一种近似方法,但采用纯粹的数学形式来表达。 ]}H;`H - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 YpMQY-n - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) )B.NV<m z( L\I
7sZVN 9{_D"h}} 3. 每个元件的设置 0@z=0}0Z LM}0QL
m? nAv@^G2 傅立叶变换设置 +[M5x[[$ - 对于每个元件和探测器,都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 ';4DUhp - 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。 c<)C3v - 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) R}7>*&S: [ah%>&u
nf?;h!_7 #?L%M 4. 每个元件的设置 I@~hz%' /Hb'3,jN 傅里叶变换设置 tep_g4CQR_ ,9Y{x
94Mh/A9k Yoi4R{9c 5. 默认的傅里叶变换设置 ]^:l?F\h 8" l9W=
e 5U<nf 光源模式和探测器的设置 ;=.VKW%U - 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。 (NrH)+)J!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。 sr,8zKM) SOQm>\U'i
C*Avu r!+-"hS! 6. 特殊情况 aY7kl 'zV/4iE= Wo=Q7~ 多表面元件 yE L^Y'x? - 对下列情况应当特别考虑 *+TIF"|1 •透镜系统元件 99 /fI •球面透镜元件 so_ - 此类组件可以理解为 x"0*U9f •一组曲面元件,以及 Cc^`M9dP •之间有一些自由空间 v&oE!s# - 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 M?pu7wa }TD$!
8$}1|"F )? WiO}" 在k域的元件 0kP,Zj< - 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 `vWFTv - 这适用于以下情况 vQCRs!A •平面表面元件 "QA <5P •分层介质元件 kK+<n8R2 •光栅元件 aR30wxW&) •功能光栅元件 ?z>ZsD Gr6XqO_
bj^YB,iSM 7KU/ 1l9$9 实例#1:低菲涅尔数系统中的针孔 :FOMRrf7. ;i|V++$_ 1. 实例#1:成像的光源模式 1MV\Jm _KVge)j
D(6d#c 查看完整的应用实例 9Cbf[\J!bq o =)hUr 2. 实例#1:系统内部包含的衍射效应 l(|@ dp zM?JLNs]<{
Qe<DX"
ka3Jqy4[ Fa78yY+6 3. 实例#1:出瞳衍射法 :{NvBxc[ Wi ]Mp7b
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zTb!$8D"g 4. 实例#1:出瞳衍射与对比 ++ !BSQ e ((L=1]w
;KqH]h) 8*yhx 实例#2:用于激光导星的无焦系统 c0M=T dX|(n.} 1. 实例#2:包含所有可能的衍射 4r5trquC NFpR jC?
2VaQxctk "C 7-^R# 查看完整的应用实例 @#[<5ld >]uV 2. 实例#2:忽略透镜间的衍射效应 _IiTB t>;u;XY!;
lN"%~n? *k$&U3= 实例#3:剪切干涉法的准直测试 2:0'fNXop 4kZX$ct} 1. 例#3:刻意忽略衍射 mk#xbvvG k@r%>Ul@
#`R`!4 |#^##^cF/ 查看完整的应用实例 IfF@$eO 0 =#)-n
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2. 实例#3:包含衍射 B
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