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準確有效地模擬電磁場在自由空間中的傳播對于物理光學建模和設計至關重要。為此，VirtualLab Fusion的建模引擎使用基于空間-頻域（k域）分析的統一自由空間傳播概念。結合不同的傅里葉變換技術，它為自由空間傳播的不同情況提供了數值有效的解決方案。根據具體情況自動選擇合適的傅里葉變換算法。

摘要 準確有效地模擬電磁場的自由空間傳播是物理光學建模和設計的基礎。VirtualLab Fusion有一個統一的自由空間傳播概念，它是基于空間-頻率域(k域)分析的。結合不同的傅里葉變換技術，給出了不同自由空間傳播情況下的數值有效解，根據實際情況自動選擇合適的傅里葉變換。

摘要 準確有效地模擬電磁場的自由空間傳播是物理光學建模和設計的基礎。VirtualLab Fusion有一個統一的自由空間傳播概念，它是基于空間-頻率域(k域)分析的。結合不同的傅里葉變換技術，給出了不同自由空間傳播情況下的數值有效解，根據實際情況自動選擇合適的傅里葉變換。

準確有效地模擬電磁場的自由空間傳播是物理光學建模和設計的基礎。VirtualLab Fusion有一個統一的自由空間傳播概念，它是基于空間-頻率域(k域)分析的。結合不同的傅里葉變換技術，給出了不同自由空間傳播情況下的數值有效解，根據實際情況自動選擇合適的傅里葉變換。

摘要 準確有效地模擬電磁場的自由空間傳播是物理光學建模和設計的基礎。VirtualLab Fusion有一個統一的自由空間傳播概念，它是基于空間-頻率域(k域)分析的。結合不同的傅里葉變換技術，給出了不同自由空間傳播情況下的數值有效解，根據實際情況自動選擇合適的傅里葉變換。

A 36, 1551-1558 (2019) 參考文獻 VirtualLab Fusion的強大之處，不只是“能算出結果”，而是它提供了一套圍繞光場傳播的完整分析邏輯。VirtualLab Fusion 的場追跡技術，本質上是將光場傳播統一到傅里葉域框架下，再針對不同傳播任務選擇合適的傅里葉變換算法組合來實現高效而精確的計算。

盡管在空間域中，傳播被表示為有大量數值計算成本的衍射積分，但在k域中，對于平行平面和非平行平面的附加坐標變換，我們則有簡單的表達式（ ） (1) 通過選擇常規或幾何傅里葉變換[3]，可以來回轉換k域和空間域，不同的衍射積分遵循空間域中的公式1，包括Rayleigh-Sommerfeld、遠場和Debye積分。k域中自由空間傳播的簡單性是快速物理光學選擇k域的一個重要原因。

每個元件的設置 ? 傅立葉變換設置 - 對于每個元件和探測器，都可以使用 “傅立葉變換”選項卡。 - VirtualLab Fusion自動選擇所有激活的傅立葉變換選項；不選擇未激活的選項。 - 傅立葉變換的組合影響自由空間中向前傳播過程的建模。(這意味著不僅適用于元件前面的自由空間——它也適用于具有復雜通道配置的情況) 4.

本文介紹了模擬光在均勻介質中傳播的四種快速而嚴格的方法。結果表明，在自由空間傳播中，對光滑強相位項的解析處理在減少計算量方面是非常有效的。因此，在不限制快速傅里葉變換算法應用的情況下，我們重新設計了平面波角譜（SPW）算子來處理線性、球形和一般光滑相位項。特別是對于非傍軸場傳播，所提出的技術可以顯著地減少所需的采樣點數量。數值結果表明了新方法的有效性和準確性。

本文介紹了模擬光在均勻介質中傳播的四種快速而嚴格的方法。結果表明，在自由空間傳播中，對光滑強相位項的解析處理在減少計算量方面是非常有效的。因此，在不限制快速傅里葉變換算法應用的情況下，我們重新設計了平面波角譜（SPW）算子來處理線性、球形和一般光滑相位項。特別是對于非傍軸場傳播，所提出的技術可以顯著地減少所需的采樣點數量。數值結果表明了新方法的有效性和準確性。

盡管在空間域中，傳播被表示為有大量數值計算成本的衍射積分，但在k域中，對于平行平面和非平行平面的附加坐標變換，我們則有簡單的表達式（ ） (1)通過選擇常規或幾何傅里葉變換[3]，可以來回轉換k域和空間域，不同的衍射積分遵循空間域中的公式1，包括Rayleigh-Sommerfeld、遠場和Debye積分。k域中自由空間傳播的簡單性是快速物理光學選擇k域的一個重要原因。

連同數值上對于非常弱的波前相位有效的常規FFT，我們獲得了一個強大的三元組來處理所有相關傅里葉變換的情況。它在VirtualLab Fusion的第二代技術更新中得以實現，構成了其快速物理光學技術的基礎[3]，例如古伊相移就是用這個概念來研究的[4]。 3 衍射、幾何和遠場區域 我們來考慮平面z中的一個場，它可以通過幾何傅立葉變換以足夠的精度（由質量標準來指定）進行變換。

Fusion VirtualLab Fusion中的工作流程 VirtualLab Fusion技術 文件信息 延伸閱讀- 低菲涅耳數系統中的針孔建模 - 自由空間傳播算子中傅里葉變換技術的自動選擇

復數場Uc和實數場U之間的關系是： 3) 時間傅里葉變換 任意點處，光場的時域分布和對應的頻域分布由傅里葉變換聯系起來，如下所示： 類似的定義同樣適用于復數場 4) 包絡函數 VirtualLab在模擬中使用了包絡函數 的概念。包絡函數是以 為中心時脈沖時域分布并除去載波因子 后剩余的部分。

連同數值上對于非常弱的波前相位有效的常規FFT，我們獲得了一個強大的三元組來處理所有相關傅里葉變換的情況。它在VirtualLab Fusion的第二代技術更新中得以實現，構成了其快速物理光學技術的基礎[3]，例如古伊相移就是用這個概念來研究的[4]。 3 衍射、幾何和遠場區域我們來考慮平面z中的一個場，它可以通過幾何傅立葉變換以足夠的精度（由質量標準來指定）進行變換。

每個元件的設置? 傅立葉變換設置- 對于每個元件和探測器，都可以使用 “傅立葉變換”選項卡。- VirtualLab Fusion自動選擇所有激活的傅立葉變換選項；不選擇未激活的選項。- 傅立葉變換的組合影響自由空間中向前傳播過程的建模。(這意味著不僅適用于元件前面的自由空間——它也適用于具有復雜通道配置的情況) 4.

一.文章介紹 本文介紹了模擬光在均勻介質中傳播的四種快速而嚴格的方法。結果表明，在自由空間傳播中，對光滑強相位項的解析處理在減少計算量方面是非常有效的。因此，在不限制快速傅里葉變換算法應用的情況下，我們重新設計了平面波角譜（SPW）算子來處理線性、球形和一般光滑相位項。特別是對于非傍軸場傳播，所提出的技術可以顯著地減少所需的采樣點數量。

如果輸入/輸出平面不平行，則傳播算子P通過衍射積分和附加的傾斜算子表示自由空間中的傳播[2]。

連同數值上對于非常弱的波前相位有效的常規FFT，我們獲得了一個強大的三元組來處理所有相關傅里葉變換的情況。它在VirtualLab Fusion的第二代技術更新中得以實現，構成了其快速物理光學技術的基礎[3]，例如古伊相移就是用這個概念來研究的[4]。 3 衍射、幾何和遠場區域我們來考慮平面z中的一個場，它可以通過幾何傅立葉變換以足夠的精度（由質量標準來指定）進行變換。

這個替換是在VirtualLab Fusion的Modeling Level 3中自動完成的。逐點傅里葉變換和快速傅里葉變換之間切換的標準是相對衍射功率，它是菲涅耳數的推廣。通過在部分系統中實施逐點傅里葉變換，衍射效應可以獨立于相對衍射功率而被忽略。這是在不離開物理光學建模的情況下完成的，并且我們仍然包括仿真例如干涉、散斑、相干和偏振效應。