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相似文献
 共查询到18条相似文献,搜索用时 156 毫秒
1.
针对常规傅里叶变换所不能解决的啁啾噪声滤除问题,利用Wigner分布函数分析分数傅里叶变换的空域和频域特性,提出在分数傅里叶变换域进行啁啾滤波的方法。并将该方法应用到图像处理中,对分数傅里叶变换滤除一维和二维图像的啁啾噪声进行了计算机仿真,获得了满意的效果,结果表明该方法在图像处理中的有效性。  相似文献   

2.
光束分数傅里叶变换的Wigner分布函数分析方法   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
吴平  吕百达  陈天禄 《物理学报》2005,54(2):658-664
利用Wigner分布函数(WDF)方法,对光束的分数傅里叶变换特性进行了研究.以厄米 高斯(H G)光束为例,导出了H G光束在分数傅里叶变换面上光强分布的解析公式和H G光束在分数傅里叶变换面上束宽的解析计算公式.通过数值计算研究了H G光束光强随分数傅里叶变换阶数变化的规律.研究表明:选取适当的分数傅里叶变换阶数p,在x,y方向可以得到相等束宽的对称光强分布. 关键词: Wigner分布函数 厄米 高斯(H G)光束 分数傅里叶变换  相似文献   

3.
郑宏军  刘山亮  黎昕  徐静平 《物理学报》2007,56(4):2286-2292
采用分步傅里叶方法数值研究了初始线性啁啾和非线性啁啾双曲正割光脉冲在单模光纤反常色散区的线性传输特性,并与啁啾高斯脉冲的线性传输特性作了比较.给出了双曲正割光脉冲频谱宽度和时间带宽积随初始线性啁啾变化的表达式.结果表明,双曲正割脉冲在线性啁啾|C|>0.1时随传输距离的增加逐渐演化成近高斯型,在0≤|C|≤0.1时最后将演化为近双曲正割脉冲.|C|越小,脉冲时域波形越趋近双曲正割曲线.负啁啾对脉冲时域展宽的影响比正啁啾要大得多.当|C|≥0.5时,初始啁啾对双曲正割光脉冲展宽的影响比对高斯脉冲的影响更大.非线性啁啾双曲正割光脉冲在线性传输过程中会出现时域波形分裂现象,比具有相同啁啾的高斯脉冲时域波形分裂严重. 关键词: 频率啁啾 双曲正割光脉冲 线性传输 时域波形分裂  相似文献   

4.
苗洪利 《光子学报》1998,27(6):513-516
利用傅里叶变换法得到了色散阶变光纤正常色散区群速度色散导致啁啾的解析表达式;而且,采用数值法模拟了色散阶变光纤正常色散区啁啾演变过程。结果表明:色散阶变光纤中啁啾以色散缓变光纤中啁啾为中心跳跃式变化,但远小于常规光纤中啁啾。选择合适入射脉冲初始啁啾会使净啁啾等于零,从而形成暗孤子。  相似文献   

5.
求解分数傅里叶变换衍射积分的一种快速算法   总被引:10,自引:4,他引:6  
在对Lohmann 二型分数傅里叶变换(FRT)和菲涅耳衍射积分进行比较的基础上,给出基于快速傅里叶变换(FFT)求解该分数傅里叶变换和菲涅耳衍射积分的快速算法及算法适用范围.数值模拟实验证明了理论的可靠性和算法的高效性.此快速算法为分数傅里叶变换在工程实际中的进一步广泛应用奠定了基础.  相似文献   

6.
采用分步傅里叶方法模拟了初始啁啾对光子晶体光纤中超连续谱产生的影响.根据光纤长度,将光子晶体光纤中脉冲的演化分成初始展宽、剧烈展宽和饱和展宽三个阶段.通过讨论啁啾脉冲和无初始啁啾脉冲在各阶段演化的区别,发现啁啾只在初始展宽和剧烈展宽阶段对光谱有影响,当β2C<0时啁啾有利于光谱的展宽,当β2C>0时则刚好相反,在饱和展宽阶段啁啾不再对光谱产生影响.要想利用啁啾脉冲来获得较宽的光谱,必须选择合适的光纤长度,使输出的脉冲处于剧烈展宽阶段.这为利用啁啾脉冲在光子晶体光 关键词: 超连续谱 光子晶体光纤 分步傅里叶法 啁啾  相似文献   

7.
推导出分数傅里叶变换基于柱坐标系下的解析表达式,应用此解析表达式对空心高斯光束进行分析,得到其分数傅里叶变换的解析表达式。讨论其在分数傅里叶变换平面的光强分布与各种光束参数之间的变换关系,并进行数值计算,从而得出基于柱坐标系下的空心高斯光束的分数傅里叶变换的传输性质。所得结果为分析和计算这种光束的分数傅里叶变换提供了方便,同时对此类光束的传输控制提供了基础理论支持。  相似文献   

8.
曾曙光  张彬 《物理学报》2009,58(4):2476-2481
针对光参量啁啾脉冲放大的逆问题,即如何在给定输出信号光脉冲波形的前提下,通过计算得到输入信号光脉冲波形,提出了相应的计算模型和方法.以分步傅里叶变换和四阶龙格-库塔法为基础,通过数值拟合等方法,建立了输入-输出信号光强之间的定量关系.分别以预期输出信号光脉冲为啁啾高斯脉冲以及具有特定形状的整形脉冲为例,通过逆算得到了相应的输入信号光脉冲波形.研究结果表明,该逆算方法具有原理简单、计算快速准确等优点,可为激光脉冲整形设计提供参考. 关键词: 光参量啁啾脉冲放大 逆问题 啁啾脉冲 脉冲整形  相似文献   

9.
采用解析方法,在考虑材料损耗和色散的情况下,详细研究了无啁啾高斯脉冲和啁啾高斯脉冲在半导体光放大器中传输的物理过程,分析了强度增益、脉冲宽度和频率啁啾与线宽增强因子、色散系数、小信号增益特征参数及初始啁啾之间的关系。结果表明:当输入变换极限的高斯脉冲时,色散会引起增益压缩,脉冲展宽和频率啁啾;同样情况下,线宽增强因子越大,脉宽加宽越明显,输出脉冲啁啾越大,且随着线宽增强因子的增大,输出脉冲啁啾极大值向特征参数值较小的一边移动。当输入啁啾高斯脉冲时,初始脉冲啁啾越大,增益压缩越明显,啁啾系数为正时,脉冲单纯展宽,输出啁啾随特征参数的增大而逐渐减小,啁啾系数为负时,初始啁啾与群速度色散导致的啁啾相互竞争,致使脉冲先被压缩后被展宽;脉冲最窄处对应的特征参数随线宽增强因子的增大而先增大后减小,输出啁啾随特征参数的增大而经历振荡后趋于平稳。  相似文献   

10.
基于频谱干涉原理和傅里叶变换的模式对啁啾脉冲频域相移转换为脉冲瞬态时域相移的基本原理进行了理论研究;推导出频域—时域相移转换过程中的相移误差传递公式;给出啁啾脉冲时域相移的最小时间分辨受制于参考脉冲的频谱宽度.对相移转换过程进行了数值模拟和分析,结果显示:通过该方法可以得到具有瞬态特性的时域相移,且频域相移误差是以被缩小的形式转换到时域的,与相移误差传递公式计算的结果具有较好的一致性. 关键词: 频谱干涉 频域相移 啁啾脉冲 时域相移  相似文献   

11.
石鹏  曹国威  李永平 《中国物理 B》2010,19(7):74201-074201
Two physical interpretations of chirp transform related to Fresnel diffraction and Wigner distribution function are given.The chirp transform can be regarded as a Fresnel diffraction observed on a spherical tangent to the diffraction plane,or a rotation and stretching transformation of the Wigner distribution function space.A general fast algorithm for the numerical calculation of chirp transform is developed by employing two fast Fourier transform algorithms.The algorithm,by which a good evaluation can be achieved,unifies the calculations of Fresnel diffraction,arbitrary fractionalorder Fourier transforms and other scalar diffraction systems.The algorithm is used to calculate the Fourier transform of a Gaussian function and the Fourier transform,the Fresnel transform,the Fractional-order Fourier transforms of a rectangle function to evaluate the performance of this algorithm.The calculated results are in good agreement with the analytical results,both in the amplitude and phase.  相似文献   

12.
基于函数映射的快速傅里叶变换算法   总被引:2,自引:0,他引:2  
王冰  职秦川  耿国华  周明全 《光子学报》2002,31(10):1233-1237
给出了一种新的快速傅里叶变换算法.算法利用了傅里叶变换因子CNkn、SNkn的对称特性,将函数序列x(n)个数压缩至四分之一.对其压缩后的函数序列,按其相邻函数值之差映射为函数p(n),同时对傅里叶变换因子CNkn、SNkn按累进求和映射为ANkn、BNkn.不同于FFT算法要求N为2的整数次幂,该算法中N可为任何偶数.对诸如方波、三角波、锯齿波及可分解为阶梯波的光学图象、特别是二值光学图象,能极大地减少计算量,某些情形低于FFT算法的计算量.  相似文献   

13.
为了快速准确地对含有噪声的包裹相位图进行相位展开,采用理论分析与计算机模拟及实验验证相结合的方法,对基于快速傅里叶变换(FFT)的四种典型算法四次FFT算法(4-FFT)、二次FFT算法(2-FFT)、四次离散余弦变换算法(4-DCT)及横向剪切干涉与FFT相结合的算法(LS-FFT)作了对比研究。结果表明:2-FFT算法运行速度最快,4-FFT算法次之,LS-FFT算法速度最慢;4-FFT算法对含有较强噪声和轻微欠采样的实验数据的处理效果是最好的;LS-FFT算法对强噪声数据的处理效果最差。  相似文献   

14.
为了提高傅里叶光谱仪光谱定标精度,减小光谱定标误差,基于风云四号大气垂直探测仪实验室气体池光谱定标数据,进行傅里叶光谱仪高精度光谱定标算法研究。首先,分析了傅里叶光谱仪的分光原理,并在对参考激光波数漂移、光线离轴、以及有限视场引起光谱波数偏移的原理进行分析后,得出傅里叶光谱仪光谱定标公式及定标参数的计算方法;接着分析了快速傅里叶变换(FFT)的栅栏效应和干涉图截断产生的sinc函数造成的光谱定标误差较大的原因;然后通过对比几种不同的光谱细化方法,选择高效的快速Chirp Z-transform(CZT)进行光谱细化,解决FFT光谱分辨率较低导致光谱误差较大的问题;通过对气体池参考气体在HITRAN数据库中的理论谱线,用Gaussian线型展宽并卷积sinc函数处理后作为光谱定标参考谱线的方式,减小由sinc函数引起的谱线间串扰造成的光谱定标误差,从而提高光谱定标精度。最后,使用实验测得的数据对该光谱定标算法进行验证,对比使用CZT细化光谱前后定标误差,和参考谱线处理前后的定标误差,证明该算法可以有效提高光谱定标精度,最高可将光谱定标误差减小10倍以上。  相似文献   

15.
非线性单模光纤中源啁啾孤子相互作用   总被引:8,自引:0,他引:8  
杨祥林  赵阳 《光学学报》1989,9(11):95-1001
本文采用分步傅氏变换法对非线性单模光纤中源啁啾孤子相互作用进行了详细的数值研究.所得结果揭示了先源啁啾对孤子相互作用影响的本质,为设计光源啁啾情况下的孤子传转系统提供了依据.  相似文献   

16.
Quadratic spline collocation methods are formulated for the numerical solution of the Helmholtz equation in the unit square subject to non-homogeneous Dirichlet, Neumann and mixed boundary conditions, and also periodic boundary conditions. The methods are constructed so that they are: (a) of optimal accuracy, and (b) compact; that is, the collocation equations can be solved using a matrix decomposition algorithm involving only tridiagonal linear systems. Using fast Fourier transforms, the computational cost of such an algorithm is O(N2 log N) on an N × N uniform partition of the unit square. The results of numerical experiments demonstrate the optimal global accuracy of the methods as well as superconvergence phenomena. In particular, it is shown that the methods are fourth-order accurate at the nodes of the partition.  相似文献   

17.
一阶光学系统分数傅里叶变换的相空间分析   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
在维格纳相空间中,通过将一阶光学系统的传输矩阵分解为坐标旋转、比例缩放和啁啾矩阵的组合,得到了一阶光学系统在空域的分数傅里叶表示.结果表明:任意一阶光学系统均可表示为经过比例缩放和二次相位调制的分数傅里叶变换.通过将输入输出光场在相空间中作π/2角旋转,得到了一阶光学系统在频域的传输矩阵和衍射积分公式,进而得到了一阶光学系统在频域的分数傅里叶表示.比较空域和频域一阶光学系统的相空间变换矩阵,说明2个系统本质上属同一变换在不同基坐标下的表示,并推导出了光学系统在空域和频域具有相同分数傅里叶变换的条件.  相似文献   

18.
This paper introduces a wavepacket-transform-based Gaussian beam method for solving the Schrödinger equation. We focus on addressing two computational issues of the Gaussian beam method: how to generate a Gaussian beam representation for general initial conditions and how to perform long time propagation for any finite period of time. To address the first question, we introduce fast Gaussian wavepacket transforms and develop on top of them an efficient initialization algorithm for general initial conditions. Based on this new initialization algorithm, we address the second question by reinitializing the beam representation when the beams become too wide. Numerical examples in one, two, and three dimensions demonstrate the efficiency and accuracy of the proposed algorithms. The methodology can be readily generalized to deal with other semi-classical quantum mechanical problems.  相似文献   

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