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infotek 2025-10-27 08:04

傅里叶变换设置——实例讨论

1. 摘要 XV)<Oavs  
:&*Y Io  
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。 _XLGXJ[B  
wuRB[KLe  
  
"9W] TG  
f|U;4{ k  
2. 三种傅里叶变换 CG@3z@*?.  
dw'&Av' |E  
i=Nq`BoQf  
 快速傅里叶变换(FFT) (I(?oCQ  
- 对于不同数值计算,一种标准而高效的算法。 1+wmR4o  
 半解析傅里叶变换(SFT) ?#N: a  
- 一种无需近似的高效重构。 RsTz3]`yv  
- 二次相的解析处理,类似chirp-z变换。 c8uFLM j  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) *4]u?R  
 逐点傅里叶变换(PSF) gumT"x .^  
- 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。 =j,2  
- 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 ^y" #2Ov  
- 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) SZVNu*G!H  
<%d/"XNg[D  
b)+nNqY|  
   e:W]B)0/e  
3. 每个元件的设置 )Z4ilpU,  
^qB a~  
ky2n%<0]  
 傅立叶变换设置 9i9'Rd`g  
- 对于每个元件和探测器,都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 G;RFY!o  
- 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。 =rL%P~0wq  
- 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) "AN*2)e4  
j@g`Pm%u`  
H?]%b!gQG  
   D\13fjjHlu  
4. 每个元件的设置 Oy(f h%k#  
@aQ};~  
 傅里叶变换设置 qr$h51C&  
=&%}p[ 3g  
      
n 0/<m.  
&TgS$c5k  
5. 默认的傅里叶变换设置 d_7v1)j  
_E\Cm  
+( Q$GO%  
 光源模式和探测器的设置 |DUWB;  
- 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。 c{"=p8F_  
- 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。 9w)W|9  
7~zd % o  
+8xC%eE  
L0lqm0h  
6. 特殊情况 Jy^.L$bt  
     u; ]4 ydp  
qV$\E=%fhM  
 多表面元件 4D'AAr57  
- 对下列情况应当特别考虑 QsemN7B "<  
•透镜系统元件 -- >q=hlA  
•球面透镜元件 9Sey&x  
- 此类组件可以理解为 8-|| Nh  
•一组曲面元件,以及 * \$m1g7b  
•之间有一些自由空间 4UxxmREx;  
- 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 C@o8C%o  
* :kMv;9  
FF5|qCV/z  
^RI& `5g  
 在k域的元件 ;2y4^  
- 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 V|3^H^\5P  
- 这适用于以下情况 1 ORA6  
•平面表面元件 ;% <[*T:*'  
•分层介质元件 .&i_~?1[N  
•光栅元件 m7#v2:OD+  
•功能光栅元件 Of}dsav   
{*PbD;/f  
,J&\) yTP  
`GUGy.b  
实例#1:低菲涅尔数系统中的针孔 [4 v1 N  
?hmuAgOtbh  
1. 实例#1:成像的光源模式 <B&vfKO^h  
+HT?> k  
p![UOI"W  
查看完整的应用实例 c5em*qCw$  
VPr`[XPXb  
2. 实例#1:系统内部包含的衍射效应 oQiRjDLx  
.du2;` [$r  
e>T;'7HSS"  
<kCOg8<y :  
A\w"!tNM|  
3. 实例#1:出瞳衍射法 k>)Uyw$!  
8l l}"  
e>2KW5.  
#&}j'oD|N  
4. 实例#1:出瞳衍射与对比 tMiy`CPh  
\0veld  
QJy1j~9x  
Bra}HjHO  
实例#2:用于激光导星的无焦系统 AM0CIRX$  
XI+GWNAmJ  
1. 实例#2:包含所有可能的衍射 b_vKP  
` 7P%muY.  
g#q7~#9  
]++,7Z\AU  
查看完整的应用实例 ~l8w]R3A  
#62*'.B4  
2. 实例#2:忽略透镜间的衍射效应 0j :u.x  
<U y $b4h  
`t"7[Zk  
<{T5}"e  
实例#3:剪切干涉法的准直测试 f hjlt#  
%Jji<M]  
1. 例#3:刻意忽略衍射 /Un\P   
8'ut[  
`x`zv1U  
skYHPwJdW  
查看完整的应用实例 V-(*{/^"  
e>m+@4*sn  
TkR#Kzv380  
^WrL   
2. 实例#3:包含衍射
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%ol\ sO|  
l{gR6U{e  
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文件信息 =M6{{lI/  
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M.\XG}RR  
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