一种基于改进吸收窗的抛物方程电波传播模型

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作者 王强铭 冯菊 +2 位作者 欧阳琪翔 唐彪 廖成 《电波科学学报》 北大核心 2025年第4期736-742,共7页

针对抛物方程电波传播模型在远距离计算场景中域截断边界非物理反射的抑制问题,提出了一种基于角谱调控的自适应吸收窗改进方法。首先从角谱域分析标准吸收窗在处理远距离传播计算中角谱能量泄露现象,进而提出基于幂运算的角谱泄露修正... 针对抛物方程电波传播模型在远距离计算场景中域截断边界非物理反射的抑制问题,提出了一种基于角谱调控的自适应吸收窗改进方法。首先从角谱域分析标准吸收窗在处理远距离传播计算中角谱能量泄露现象,进而提出基于幂运算的角谱泄露修正模型。然后通过动态参数优化策略,分析各迭代步进中角谱标准差,建立吸收窗参数与角谱特征的动态匹配机制,实现吸收窗参数自适应调整,以控制其角谱泄露。最后通过与标准吸收窗的仿真实验对比,验证了所提出的改进吸收窗在多种场景下的有效性与优越性。将所提方法应用于三维大气波导环境下电波传播问题的求解,结果表明,对比扩大计算域方法,本文所提出的改进吸收窗能有效提升计算精度,为提升抛物方程求解大区域问题的计算效率提供了一种新的途径。 展开更多

关键词 三维抛物方程 电波传播 改进吸收窗 角谱分析 分步傅里叶变换(SSFT)

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机械准直器的发展 被引量：3

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作者 贾辉 姚勇 施伟杰 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第S1期182-184,共3页

介绍了机械准直器的基本结构和它的性能特点,在机械准直器从产生到现在的理论发展过程中,经历了几何光学、物理光学以及傅里叶光学的发展阶段,总结了各个发展阶段的对机械准直器的理论解释以及实验结果。在此基础上,对机械准直器的傅里... 介绍了机械准直器的基本结构和它的性能特点,在机械准直器从产生到现在的理论发展过程中,经历了几何光学、物理光学以及傅里叶光学的发展阶段,总结了各个发展阶段的对机械准直器的理论解释以及实验结果。在此基础上,对机械准直器的傅里叶光学理论的进一步发展提出了看法,并讨论了采用二维傅里叶光学模型所要解决的问题及解决方法,以及二维傅里叶光学公式计算的可行性。 展开更多

关键词 应用光学 机械准直器 傅里叶光学 空间频率 角谱 栅格

原文传递

基于角谱法的管道导波成像检测研究 被引量：2

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作者 姜银方 陈凯歌 +2 位作者 蒋俊俊 陈波 严有琪 《电子科技》 2017年第12期83-85,101,共4页

管道缺陷的成像检测能够直观地得到缺陷的位置信息,便于对缺陷的形状和位置做出直观的评价。文中以超声导波理论为基础,结合角谱传播原理的声场成像理论,设计了管道导波成像算法,并通过试验数据对该方法进行了分析和可行性验证。结果表... 管道缺陷的成像检测能够直观地得到缺陷的位置信息,便于对缺陷的形状和位置做出直观的评价。文中以超声导波理论为基础,结合角谱传播原理的声场成像理论,设计了管道导波成像算法,并通过试验数据对该方法进行了分析和可行性验证。结果表明,所用成像方法可以对管道缺陷进行成像检测,检测结果能够清晰地反应缺陷的周向位置和轴向位置,成像分辨率随着换能器的增多而增大。 展开更多

关键词 管道检测 导波 角谱 傅里叶变换 缺陷成像

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菲涅耳全息图的数字再现方法比较 被引量：4

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作者 张燕 刘轩 《山东师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2007年第3期47-49,共3页

基于标量衍射理论和快速傅利叶变换,详细分析了菲涅耳衍射积分的三种计算机模拟算法,并将这三种算法运用到菲涅耳全息图的数字过程中.理论分析表明,在全息图的像素数、抽样间隔以及再现波长一定的情况下,按抽样对象的不同,菲涅耳衍射积... 基于标量衍射理论和快速傅利叶变换,详细分析了菲涅耳衍射积分的三种计算机模拟算法,并将这三种算法运用到菲涅耳全息图的数字过程中.理论分析表明,在全息图的像素数、抽样间隔以及再现波长一定的情况下,按抽样对象的不同,菲涅耳衍射积分的计算机模拟算法可分为卷积法、角谱法、直接傅利叶变换法.通过对相位函数局域空间频率的分析,给出了判定算法适用范围的特征再现距离,并分析得出,再现距离大于特征再现距离时,适合用卷积法;小于特征再现距离时,适合采用角谱法;等于特征再现距离时三种方法都适用. 展开更多

关键词 角谱法 卷积法 直接傅利叶变换法 菲涅耳全息图

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基于标量衍射理论的RIS波束码本设计 被引量：3

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作者 崔亦军 窦建武 刘怡平 《中兴通讯技术》 2022年第3期46-52,共7页

基于傅里叶光学中标量衍射理论,研究了可重构智能超表面(RIS)物理波束调控的码本设计方法,包括波束宽窄、波束指向和波束旋转;同时仿真分析了RIS单元相位比特量化精度对RIS波束方向图的影响。相关方法对实时快速生成RIS波束跟踪对应的RI... 基于傅里叶光学中标量衍射理论,研究了可重构智能超表面(RIS)物理波束调控的码本设计方法,包括波束宽窄、波束指向和波束旋转;同时仿真分析了RIS单元相位比特量化精度对RIS波束方向图的影响。相关方法对实时快速生成RIS波束跟踪对应的RIS码本非常有效。 展开更多

关键词 RIS 傅里叶光学 码本设计 啁啾函数 衍射 角谱

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角谱理论用于衍射光学元件数字仿真

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作者 殷可为 黄智强 +1 位作者 林妩媚 邢廷文 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期125-128,135,共5页

本文采用衍射角谱理论对衍射光学元件的光场分布进行数字计算。该理论包括两种表达方式:既可用含有传递函数的等式表达,也可用含有点扩散函数的等式表达。这两种计算方法在本质上是一致的。然而,在MATLAB计算过程中,它们又具有不同的适... 本文采用衍射角谱理论对衍射光学元件的光场分布进行数字计算。该理论包括两种表达方式:既可用含有传递函数的等式表达,也可用含有点扩散函数的等式表达。这两种计算方法在本质上是一致的。然而,在MATLAB计算过程中,它们又具有不同的适用条件,通过分析,将它们分为近场算法和远场算法,并且展示了它们的计算实例。结果表明,在标量衍射理论成立的条件下,不改变衍射元件抽样间隔和抽样点数,利用这两种算法能够快速、准确计算不同位置处的衍射图样。该方法对衍射光学元件像面光场分布的精确计算具有重要的意义。 展开更多

关键词 衍射角谱理论 傅里叶变换 抽样定理 衍射光学元件 MATLAB

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傅里叶域中的光线 被引量：2

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作者 张书赫 邵梦 +1 位作者 张盛昭 周金华 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第21期73-81,共9页

建立普适的理论模型用于描述光线和光波场的关系是几何光学领域中重要的研究内容.本文基于传统几何光学与傅里叶光学原理,提出利用光波场的傅里叶角谱得到光束的光线模型,反之可以根据光线模型反演光场的傅里叶角谱.以Airy光束以及Cusp... 建立普适的理论模型用于描述光线和光波场的关系是几何光学领域中重要的研究内容.本文基于传统几何光学与傅里叶光学原理,提出利用光波场的傅里叶角谱得到光束的光线模型,反之可以根据光线模型反演光场的傅里叶角谱.以Airy光束以及Cusp光束为例,展示了利用傅里叶角谱构建光束光线模型的方法及其正确性;进一步展示利用光线构建焦点处的光波场的傅里叶频谱分布,然后通过逆变换得到光波场的空间分布,并与Debye方法取得了相同的结果;最后从空间坐标域以及空间频率域给出了光线模型的高维解释,以聚焦光束、Airy光束以及二次梯度折射率波导中的光线为例展示了高维光线模型的物理内涵.理论分析表明,传统几何光学构建的光线模型只是高阶光线模型在实空间内的投影. 展开更多

关键词 几何光学 光线 高维光线 傅里叶角谱

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傅里叶频谱径角特征的植物相似性 被引量：5

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作者 周游 庞全 《计算机系统应用》 2012年第11期161-164,共4页

提出一种基于图像傅里叶频谱径角变换的纹理特征提取方法,对藤茎类植物的显微图像进行了相似性度量测试.与常见的两种纹理特征提取方法进行比较,能更准确的定义和描述该类植物图像的纹理特征和进行相似性度量.

关键词 纹理特征 相似性度量 傅里叶频谱 径角变换

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非傍轴标量衍射理论与分数傅里叶变换 被引量：2

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作者 樊丽晶 马荣荣 杨虎 《激光杂志》 北大核心 2018年第3期11-14,共4页

在傍轴近似标量衍射理论中,菲涅耳衍射与分数傅里叶变换可实现相同的光波传播物理过程,通过变量代换可得到光波传播的菲涅耳衍射积分公式与分数傅里叶变换的关系。当衍射孔径可与波长相比拟时,傍轴近似不再成立。在平面波角谱衍射理论... 在傍轴近似标量衍射理论中,菲涅耳衍射与分数傅里叶变换可实现相同的光波传播物理过程,通过变量代换可得到光波传播的菲涅耳衍射积分公式与分数傅里叶变换的关系。当衍射孔径可与波长相比拟时,傍轴近似不再成立。在平面波角谱衍射理论基础上,推出非傍轴近似下的标量衍射理论,并利用变量代换得出非傍轴近似下光波传播的衍射公式与分数傅里叶变换的关系,非傍轴标量衍射理论可以写成一个二次相位因子与分数傅里叶变换的乘积形式。以平面波矩孔衍射为例,利用计算机数值计算验证,结果表明,在特定观察球面上,非傍轴标量衍射场与分数傅里叶变换场等效。 展开更多

关键词 平面波角谱衍射理论 非傍轴近似 分数傅里叶变换 矩孔衍射

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轴锥镜光强分布的角谱衍射数值分析法 被引量：1

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作者 张旭升 何川 撖芃芃 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期82-86,共5页

针对理论上推导轴锥镜的衍射光场分布解析式较为困难,且用菲涅耳衍射理论分析时存在近轴近似及不能适用于近场衍射光场分析的问题,采用了严格遵从标量衍射亥姆霍兹方程的角谱衍射波前重建方法,对轴锥镜在单色和准单色高斯光波照射下的... 针对理论上推导轴锥镜的衍射光场分布解析式较为困难,且用菲涅耳衍射理论分析时存在近轴近似及不能适用于近场衍射光场分析的问题,采用了严格遵从标量衍射亥姆霍兹方程的角谱衍射波前重建方法,对轴锥镜在单色和准单色高斯光波照射下的横向和轴向衍射光强分布特性,以及在单色均匀平面光波照射下的轴向衍射光强分布进行了数值计算和分析。结果表明,轴锥镜后单色光衍射光强分布在几何光束重叠的菱形区域内为近似无衍射贝塞尔光强分布,轴上光强沿光轴方向呈振荡变化,轴上光强分布规律与入射光波的垂轴横向光强分布有关;入射光的准单色性使得贝塞尔衍射条纹对比度略下降、轴上光强沿光轴方向振荡程度减小,但分布规律与单色光一致。 展开更多

关键词 傅里叶光学 衍射光强分布 角谱 轴锥镜 贝塞尔

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一种产生Mathieu光束的光学系统 被引量：2

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作者 王硕琛 吴逢铁 冯聪 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期32-36,共5页

设计了一种简单而新颖的光学元件。光束经过此元件后,再利用透镜聚焦便可产生无衍射Mathieu光束,且改变衍射元件的参数,Mathieu光束的q值随之改变。利用离散傅里叶方法从理论上导出了该光学系统的Mathieu光束的表达式,采用Matlab模拟了... 设计了一种简单而新颖的光学元件。光束经过此元件后,再利用透镜聚焦便可产生无衍射Mathieu光束,且改变衍射元件的参数,Mathieu光束的q值随之改变。利用离散傅里叶方法从理论上导出了该光学系统的Mathieu光束的表达式,采用Matlab模拟了光斑强度。数值模拟和实验结果证实了此元件产生无衍射Mathieu光束的有效性。 展开更多

关键词 衍射 Mathieu光束 离散傅里叶方法 角谱 复振幅

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