针对单次傅里叶变换算法(S-FFT算法)受到采样定理的约束，衍射面画幅尺寸和有效内容像素数无法灵活控制，很容易出现衍射面画幅尺寸大小与衍射距离不匹配的情况，本文提出了一种分段衍射算法。首先，在采样数、光的波长、初始衍射面大小确定的情况下，利用拆分的衍射距离比控制最终衍射面画幅尺寸。然后，对单次衍射计算结果与分段衍射计算结果进行了图像相似度对比。实验表明，分段衍射算法可在画面强度分布不变的情况下，提高有效像素数目，数据量增加了2~3个数量级。此外，文章分析了造成误差的一个主要原因来自有效数据分辨率提高后，细节分布与低分辨率像素值之间的差别。在图像细节较丰富时，其差别较大。因此这种差别应视为优于直接计算的一种结果。本算法能够获得更加清晰的图像细节，灵活调整衍射面画幅尺寸，使得S-FFT算法在大衍射距离问题计算中能发挥其算法优势。
菲涅尔衍射积分 S-FFT算法 成像 衍射距离 计算全息 Fresnel diffraction integral S-FFT algorithm imaging diffraction distance computer-generated hologram
1 西南交通大学,应用物理系,四川,成都,610031
2 华中科技大学,激光技术国家重点实验室,湖北,武汉,430074
从比较两种对称化光学系统出发,使用三柱透镜对称化光学系统对像散厄米-高斯光束作了详细分析,研究表明:对称化光学系统的作用是将像散光束变换为对称化实宗量光束;并消去x-y耦合项.这样,当光束继续在自由空间传输时,能保持其形状不变.然而,有x-y耦合项的对称化复光束却不具有这种传输不变性.
对称化光学系统 像散厄米-高斯光束 广义惠更斯-菲涅尔衍射积分 对称化过程 optical symmetrizing system astigmatic Hermite-Gaussian beam generalized Huygens-Fresnel diffraction integral symmetrizing process.
