我們提出了一種處理傅里葉變換的方法,其并不需要二次多項式相位項的抽樣,而是用解析的方法處理。我們提出該理論的同時也給出了幾個例子證明其潛力。
TQYud'u/ BDc*N]m}B1 1.簡介
N\ GBjr-d CEZ*a 0}= 物理光學建模需要頻繁地從空間轉(zhuǎn)換到角頻域,反之亦然。這可以由電場和磁場分量的傅里葉變換得到。所以,快速傅里葉變換(FFT)算法成了快速
物理光學建模的支柱[1]。FFT技術的數(shù)值計算量與場分量復振幅所需采樣點的數(shù)量近似成線性關系。在光學中,我們經(jīng)常處理有強波陣面相位的場分量,例如:球形。但是由于2π模,平滑的波陣面相位的復抽樣導致了大量的數(shù)值計算工作,甚至在FFT中也是如此。
q'{E $V)E 0=7C-A1(D 2.理論
;nSaZ$`5 2.1 場的表征:提取二次相位
&!Y^DR/ d\xh>o 我們從空間域的符號開始,在本文中我們使用符號
對應6個場分量,也就是V = (E, H):
_^dWJ0 sd.:PE < 9A)(K, (1)
W<k) '| 在公式1中,我們假設場
有兩部分:
衍射場
和一個平滑的波陣面相位exp(iψ(ρ))。對于得到的結(jié)果,我們從波陣面相位中提取二次相位exp(iψ(ρ))并且將余下的部分認為是余項場
。假設exp(iψ(ρ))可由其實數(shù)系數(shù)C和D = (Dx, Dy)給出:
"5ah{,
Z}$.Tm (2)
顯然,在強二次相位情況中,全場
比余項場需要更多的抽樣量。所以,我們的目標是通過FFT且無二次相位項exp(iψ(ρ))抽樣的情況下,計算V(ρ)的傅里葉變換。
X1y1 $UO7AHk 2.2.半解析傅里葉變換
'2v,!G]^
q<.^DO~$L 從卷積定理可知:
Y!CZ?c)@ x)nBy)< (3)
3mpEF<z 通常來說,項
必須進行數(shù)值計算處理。另一方面,從數(shù)學
角度[2]我們可知:
;.