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2025-10-27 08:04 |
傅里叶变换设置——实例讨论
1. 摘要 ENlqoj1 */=5m] 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。 /O"IA4O .#"O VI]#
zYf`o0U A;e[-5@ 2. 三种傅里叶变换 4"$K66yk@ hFORs.L&G ahagt9[,:F 快速傅里叶变换(FFT) g8 (zvG;Y - 对于不同数值计算,一种标准而高效的算法。 &3x
\wH/_ 半解析傅里叶变换(SFT) f_`gUMf - 一种无需近似的高效重构。 a6K1-SR^6) - 二次相的解析处理,类似chirp-z变换。 kV@*5yc?R - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) %@IZ41<C
逐点傅里叶变换(PSF) q6Q;9 , - 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。 jM%qv - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 $gi{)'z - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) LOY+^ s>Eu[uA
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y B_FfXFQm< 3. 每个元件的设置 x`'2oz=,F4 #u8|cs! wAHW@q9CK 傅立叶变换设置 ()=u#y - 对于每个元件和探测器,都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 \>0F{-cR$ - 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。 !"u) `I2 - 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) po~l8p> &FrW(>2
vkE[Ur> k0|*8 4. 每个元件的设置 @kR/=EfS =>ooB/ 傅里叶变换设置 rvT75dV0 >S / Zd
}8E//$J 6l|pTyb1 5. 默认的傅里叶变换设置 :[gM 5G >SJ#
rZ \A`pF'50 光源模式和探测器的设置 uHdrHP - 对于光源模式和探测器,默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 Wx}+Vq<q - 在特殊情况下,对于光源模式或探测器而言,衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 Zmf\A EK:!.Fl
7&G[mOx0 5m")GWQaP@ 6. 特殊情况 tN|sHgs <Sn5ME<* Ba/Z<1) 多表面元件 zn5 - 对下列情况应当特别考虑 }a@ZFk_> •透镜系统元件 41%B%K* •球面透镜元件 t?^C9(;6 - 此类组件可以理解为 Ij>x3L\- •一组曲面元件,以及 VNx|nP& •之间有一些自由空间 }?B=R#5 - 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。
>So)KB )L#C1DP#
X<s']C9c pfW0)V1t 在k域的元件 _5Q?]-M - 当元件的求解器/函数在k域中工作时,傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 jqHg'Fq - 这适用于以下情况 IC}?oXs5G •平面表面元件 Yo:l@( •分层介质元件 .?b2Bd!MC •光栅元件 c@:L7#8 •功能光栅元件 y|!%C-P 6L~@jg~0A[
m3]|I(]`Xe U6qv8*~ 实例#1:低菲涅尔数系统中的针孔 d,au&WZ;_ _xign 3 1. 实例#1:成像的光源模式 TDg#O!DUF GDC`\cy
H<|I&nV 查看完整的应用实例 JsOPI] yEUF K 2. 实例#1:系统内部包含的衍射效应 uf,4GPo, 2A@9jl s
#=R) s0j"
sqHvrI WlP#L` 3. 实例#1:出瞳衍射法 We3*WsX\ ?}sh@;]*h
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ITh1|yP 4. 实例#1:出瞳衍射与对比 N!DAn\g C,C%1
MrjET!`.jC W;*rSK|(Sc 实例#2:用于激光导星的无焦系统 J=>?D@K QOIi/flK 1. 实例#2:包含所有可能的衍射 J)
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VP=(",` hi,! 查看完整的应用实例 !_s|h@ &|P@$O> 2. 实例#2:忽略透镜间的衍射效应 wJh|$Vn hb9X<N+p
%a+X\\v2 zLXmjrC 实例#3:剪切干涉法的准直测试 mnL
\c' 12Qcjj%F* 1. 例#3:刻意忽略衍射 0m,A`*o ~c[}%Ir>
tA$,4B? ~6@zXHAS 查看完整的应用实例 La?q> PaV [{CD
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?*E Y~'I 2. 实例#3:包含衍射 ?GU/Rf!H# Vn? %w~0!
FCQoz"M ,5'LbO- 文件信息 N+l~r]: & @``kt*+K+ tx&>Eo
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