【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光学与信号处理领域，特别涉及一种基于快速傅里叶变换的多光束三维干涉场频谱获取方法。
技术介绍
1、干涉是波动光学中常见的一种现象，两束光波交叠时如果发生干涉则会在干涉场内产生具有一维周期性的光强分布，多光束干涉场同样具有周期性光强分布，根据所选用相干光参数，干涉场可具有二维或三维周期性光强分布，多光束三维干涉场即具有三维光强分布结构。快速傅里叶变换在信号处理中已经得到了广泛的应用，对于具有周期性的信号利用快速傅里叶变换可以直观地展现出信号的频谱图，对多光束干涉场光强分布进行快速傅里叶变换，将空间域光强分布转换为频域频率分布，有利于对多光束干涉场进行频谱分析。
2、目前，快速傅里叶变换已经被应用于多光束二维干涉场频谱获取，但对于多光束三维干涉场，由于其具有三维光强分布结构而且结构内部光强分布会发生更复杂的周期性变化，所以并不像二维光强分布结构一样可以直接利用二维快速傅里叶变换对其进行处理，如何获取多光束三维干涉场频谱已经成为了当前亟需解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术目的在于提出一种基于快速傅里叶变换的多光束三维干涉场频谱获取方法，通过所述方法完成对多光束三维干涉场光强分布结构整体以及内部光强分布切片的频域信息获取，进而为获取多光束三维干涉场频谱提供一种方法。
2、为达到上述目的，本专利技术实施例提出了基于快速傅里叶变换的多光束三维干涉场频谱获取方法，包括以下步骤：
3、步骤s1，选取入射光配置参数，建立多光束干涉场，获得三维
4、步骤s2，根据所述干涉场空间域信息得到三维光强分布数据，进而构建三维光强分布结构，沿直角坐标系各维度对此结构进行离散切片，切片原则为每一维均只在该维度光强分布的一个周期内进行n分之一周期间隔离散切片(n为切片数量)，对切片进行二维快速傅里叶变换，将二维光强分布切片转变为二维频谱图，得到频谱结果f1；
5、步骤s3，对所述步骤s1中干涉场入射光束配置进行空间频率矢量相减分析，得到所有相干双光束组合相减的空间频率矢量，依次沿每组相干双光束组合相减的空间频率矢量方向对所述步骤s2中三维光强分布结构进行切片，将得到的切片进行二维快速傅里叶变换，把二维光强分布切片转变为二维频谱图，得到频谱结果f2；
6、步骤s4，对所述步骤s1中干涉场三维光强数据直接进行三维快速傅里叶变换，将三维光强分布数据转变为三维频谱图，得到频谱结果f3。
7、另外，根据本专利技术上述实施例的基于快速傅里叶变换的多光束三维干涉场频谱获取方法还可以具有以下附加的技术特征：
8、进一步地，在本专利技术一个实施例中，所述步骤s2-s4的频谱结果f1-f3是最终所获取频谱结果的三个组成部分。
9、进一步地，在本专利技术一个实施例中，所述步骤s3包括根据所述每组相干双光束相减后空间频率矢量，沿它们在直角坐标系中方向对所述步骤s2中三维光强分布结构进行切片，切面垂直于每组相干双光束空间频率所构成的平面并且切面由点法式平面方程组求出，进而得到切片干涉图样，之后对所述切片干涉图样进行二维快速傅里叶变换，得到二维频谱结果f2。
10、本专利技术的有益效果在于：本专利技术所提出的基于快速傅里叶变换的多光束三维干涉场频谱获取方法，提供了一种多光束三维干涉场频谱获取方法体系，并且从三个角度获取了多光束三维干涉场的三维频域信息。首先获取多光束三维干涉场光强分布结构各维度以n分之一周期为间隔的一周期内离散切片频谱，使本专利技术可以用于探索多光束三维干涉场各维度频域的逐渐变化，而后获取各相干双光束空间频率相减方向离散切片频谱，将切片三维光强分布压缩为二维频谱，使本专利技术既可以用于三维频域信息获取又可分析其余干涉项对此空间频率相减的双光束干涉项的影响，最后对多光束三维干涉场光强分布数据矩阵使用三维快速傅里叶变换，得到多光束三维干涉场的三维频谱，使得本专利技术可以用于多光束三维干涉场光强分布整体结构的频域分析。
11、综上所述，本专利技术提出一种基于快速傅里叶变换的多光束三维干涉场频谱获取方法，旨在解决多光束干涉所形成三维干涉场的频域分析难点问题，获得三维干涉场在频域上的分布情况，为获取多光束三维干涉场的三维频域信息提供一种有效的方法。
12、本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
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1.一种基于快速傅里叶变换的多光束三维干涉场频谱获取方法，其特征在于：所述多光束三维干涉场频谱获取方法是通过对多光束三维干涉场光强分布结构整体以及内部光强分布切片进行快速傅里叶变换处理，进而获取干涉场频谱，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于快速傅里叶变换的多光束三维干涉场频谱获取方法，其特征在于，所述步骤S2-S4的频谱结果F1-F3是最终所获取频谱结果的三个组成部分。
3.根据权利要求1所述的基于快速傅里叶变换的多光束三维干涉场频谱获取方法，其特征在于，所述步骤S3包括根据所述每组相干双光束相减后空间频率矢量，沿它们在直角坐标系中方向对所述步骤S2中三维光强分布结构进行切片，切面垂直于每组相干双光束空间频率所构成的平面并且切面由点法式平面方程组求出，进而得到切片干涉图样，之后对所述切片干涉图样进行二维快速傅里叶变换，得到二维频谱结果F2。
【技术特征摘要】
1.一种基于快速傅里叶变换的多光束三维干涉场频谱获取方法，其特征在于：所述多光束三维干涉场频谱获取方法是通过对多光束三维干涉场光强分布结构整体以及内部光强分布切片进行快速傅里叶变换处理，进而获取干涉场频谱，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于快速傅里叶变换的多光束三维干涉场频谱获取方法，其特征在于，所述步骤s2-s4的频谱结果f1-f3是最终所获取频谱结果的三个组成部分...
【专利技术属性】
技术研发人员：董莉彤，王玉凯，张志博，王璐，刘梦楠，王悦，姜晓琳，王作斌，宋正勋，许红梅，
申请(专利权)人：长春理工大学，
类型：发明
国别省市：
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