相位分布設計
關注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2026-01-04
相位分布設計的實例教程
壓縮高音相位塞需要將壓縮高音出來的聲音，經(jīng)過一定的壓縮比，分成一個或多個等聲學路徑直到平出口。思路和線陣列上用的波導管設計有類似的地方，相互之間也有耦合的聯(lián)系。
線陣列音箱上使用的波導管優(yōu)化
向后輻射相位塞：
其中一種方案很傳統(tǒng)，效果相對比較差的設計。不同聲學路徑差別較大，高頻延展不夠。
類似這種：
另一種基本達到預期的設計方案。 調(diào)整相位塞的空氣通道，使得每條通道的聲學路徑差異很小，以 拓展高頻。
對應的指向性
向前輻射相位塞：
最簡單的可以參考這篇文章
【揚聲器系統(tǒng)設計與仿真】壓縮驅(qū)動頭以及號角仿真
以下是一種比較特殊的非軸對稱壓縮高音相位塞設計。
這種方案設計得到的話，可以取得非常好的效果。 高頻延展更好，頻帶更寬，失真更低。 當然調(diào)整起來也相對來說更麻煩。
設計是采用環(huán)狀振膜來取代傳統(tǒng)的球頂振膜，在下面這篇文章中有略微提到過：
尖鼻子環(huán)狀高音
相位塞的設計方案很多，只要把握好原則即可
更多案例，請關注公眾號：揚聲器系統(tǒng)設計與仿真
展開 全息技術的不斷發(fā)展使社會步入了一個發(fā)展迅速的新領域，由于三維顯示技術可以使觀察者更容易接受，其發(fā)展速度十分迅速，基于計算全息的三維全息圖的設計方法有很多種，其中層析法的設計最為流行，可以利用計算機模擬所需的三維物體，通過算法的不斷迭代優(yōu)化計算出所需的全息圖。
如圖選用目標圖像為三維物體的小火車，對其進行三維相位型全息圖的設計，目標圖像分為強度圖與深度圖，深度圖是根據(jù)3Dmax軟件對其進行渲染得到的，因此深度圖也就代表了火車在空間的深度信息；強度圖也就代表了其強度信息。
（a）強度圖 （b）深度圖
圖1 目標圖像
定義再現(xiàn)距離為300mm，目標圖像的深度為30mm，因此總體深度范圍為300-330mm，根據(jù)灰度值對其進行劃分，總共劃分為256層。具體程序設計步驟為：
1.初始參數(shù)定義：波長、像元大小與尺寸、目標圖像、填充比例等。
2.利用“im2double”與“imread”函數(shù)讀入強度圖與深度圖，然后對深度圖進行處理，采用均值劃分將其按照目標圖像的深度信息對其進行深度劃分。
3.采用優(yōu)化算法進行迭代設計計算，優(yōu)化算法也就是所采用的的菲涅爾正逆衍射、傅里葉正逆衍射、角譜正逆衍射（即自定義函數(shù)“Fresnel”、“Fourier”、“Angular spectrum”）不斷優(yōu)化全息面的復振幅分布。
4.對最終優(yōu)化結(jié)果全息面的復振幅分布進行編碼，編碼采用我們自己定義的編碼方式。
5.采用“imwrite”函數(shù)進行保存全息圖。
計算得到的相位全息圖如下圖2所示。
圖2 相位全息圖
然后我們對其進行模擬再現(xiàn)，再現(xiàn)即選用上述迭代運算第3步的單次計算公式，導入設計好的計算全息圖，通過改變不同的再現(xiàn)距離即可。選用步長為5mm再現(xiàn)結(jié)果如下圖3所示。
展開 在頻域中，不僅要知道功率譜密度(即強度譜)，還要知道譜相位。這被定義為頻域中電場的相位，即函數(shù)的復相位
完整的脈沖表征不僅包括測量光譜，即平方模量 E(v)，還有光譜相位，其中包含額外的信息。例如，使用頻率分辨光門控 (FROG) 和用于直接電場重建的光譜相位干涉測量法 (SPIDER→光譜相位干涉測量法) 也可以做到這一點。
注意到波動光學中存在不同的符號約定；上述方程是物理學家約定俗成的。
光譜相位和群延遲
光學元件或裝置中光的群延遲可以定義為光譜相位延遲相對于角光學頻率的導數(shù)：
這可以通過考慮光脈沖來理解，其中峰值強度是在所有光譜分量處于同相位的時候發(fā)現(xiàn)的。在通過光學元件后，導致頻率相關的相位變化，該條件在脈沖峰值的最初時間不再滿足，而是在稍后的時間滿足，光譜元件再次獲得相同的相位。脈沖的時間位移是由群延遲決定的，前提是基礎的線性近似是有效的——也就是說，可能不適用于經(jīng)歷更復雜的頻譜相位變化的寬帶脈沖。
思考
你能在不做計算的情況下，找出弱克爾非線性對 sech2 型脈沖的光譜相位的影響嗎?作為提示，在基本孤子脈沖中，除了剩余的恒定相移之外，群延遲色散和克爾非線性的影響可以相互抵消。
舉例說明
考慮與某些操作相關的光譜相位變化是有指導意義的：
01
時間相位的恒定變化直接轉(zhuǎn)化為光譜相位的相同變化(對于依賴時間的相位變化，這種關系就不那么明顯了)，并且沒有群延遲。
02
時間延遲T對應于光譜相位的變化，即 2πvT 與光頻率成正比。
03
色散直接影響光譜相位，也會引起群延遲。例如，三階色散的影響相當于在光譜相位上添加一項，該項隨頻率偏移的三次方而變化。
展開 CAP定理的意義
了解這么繞的一個定理，對于我們設計分布式系統(tǒng)有什么作用呢？我個人認為，掌握CAP定理，能夠讓我們認識到對于分布式系統(tǒng)而言，出現(xiàn)故障時在所難免的，我們不可能構(gòu)建一個完全不出故障的系統(tǒng)。
相反的，我們可以換一個思路，考慮在出現(xiàn)故障時如何能夠維持系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)，結(jié)合系統(tǒng)的實際運行場景，在C、A、P三個條件進行適當?shù)娜∩帷?本文轉(zhuǎn)自王濤的技術博客，原文鏈接：https://www.taowong.com/blog/2018/07/10/cap-theorem.html
摘要 給出了分布式監(jiān)測診斷系統(tǒng)的定義，分析了分布式監(jiān)測診斷系統(tǒng)的特點及設計要求，定義
了分布式監(jiān)測診斷系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)及各層功能，并給出了具體的分布式監(jiān)測診斷系統(tǒng)設計
實例。
請享用！
相位分布設計的相關專題、標簽、搜索
相位分布設計的最新內(nèi)容
針對上述偽影問題，雖可通過深度學習等技術計算更精準的相位分布、設計更合理的超表面結(jié)構(gòu)，但對于包含數(shù)萬個納米單元的大面積超表面而言，精確模擬并補償所有干擾效應需消耗極高的算力資源，成為超表面全息走向?qū)嶋H應用的主要“攔路虎”。
當測試設備遇上“奇葩”尺寸：定制底座的3個反常識設計思路
工業(yè)測試中，常規(guī)尺寸底座定制難度不大，頭疼的是“奇葩”尺寸設備——外形不規(guī)則、尺寸超標、安裝空間受限、負載分布不均，按常規(guī)思路設計的底座，往往安裝卡殼、精度漂移、承載不穩(wěn)，陷入“錯配→返工→再錯配”的死循環(huán)。核心問題是：對付“奇葩”尺寸，常規(guī)思路本就水土不服。本文分享3個反常識設計思路，搭配實際案例，幫你輕松搞定復雜定制需求。
另外，參考文獻[3]顯示了如何使用Lumerical FDTD軟件為給定的相位分布設計metalens。
這種方法的缺點是，設計者可能無法檢查整個系統(tǒng)的性能。例如，沒有辦法檢查考慮所有衍射階數(shù)的真實點擴散函數(shù)（PSF）。同樣，盡管可以追蹤來自 "非工作 "階數(shù)的光線，但沒有計算出衍射效率，因此無法知道雜散光的能量占比。
如果不是這樣，振幅/相位分布與設計高度輪廓相互作用后可能會顯示出與期望值的相關偏差。
□ 因此，需要進行嚴格的評估。
□ 對于參數(shù)優(yōu)化，需要對結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)進行不同的定義。
后優(yōu)化的數(shù)據(jù)準備(參數(shù)化)
衍射分束器表面進一步優(yōu)化
哪個衍射級次有哪些評價函數(shù)？
說明
本案例的目的是設計一個由圓柱形納米棒組成的衍射超透鏡，人為調(diào)整納米棒的半徑和排列可以在超透鏡表面上產(chǎn)生所需的相位分布。該設計的近場和遠場分析在Ansys FDTD、RCWA（嚴格耦合波分析）和 OpticStudio中得到驗證。
注意：在 Zemax 中進行進一步分析需要 OpticStudio 12 以上版本。
光脈沖的電場可以在時域或頻域中描述。在頻域中，不僅要知道功率譜密度(即強度譜)，還要知道譜相位。這被定義為頻域中電場的相位，即函數(shù)的復相位
完整的脈沖表征不僅包括測量光譜，即平方模量 E(v)，還有光譜相位，其中包含額外的信息。例如，使用頻率分辨光門控 (FROG) 和用于直接電場重建的光譜相位干涉測量法 (SPIDER→光譜相位干涉測量法) 也可以做到這一點。
注意到波動光學中存在不同的符號約定
如果不是這樣，振幅/相位分布與設計高度輪廓相互作用后可能會顯示出與期望值的相關偏差。
□ 因此，需要進行嚴格的評估。
□ 對于參數(shù)優(yōu)化，需要對結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)進行不同的定義。
后優(yōu)化的數(shù)據(jù)準備(參數(shù)化)
衍射分束器表面進一步優(yōu)化
哪個衍射級次有哪些評價函數(shù)？
請注意，如果它是離軸設計，相位分布也可以是不對稱的[2]。在這種情況下，序列面二元面1（Binary 1）通常是一個很好的選擇，但其他相位面，如 Zernike Standard 相位面也有可能被使用。
2.2 相位分布和局部光柵的概念
需要了解的一個重要概念是對局部恒定周期光柵的近似。
全息技術的不斷發(fā)展使社會步入了一個發(fā)展迅速的新領域，由于三維顯示技術可以使觀察者更容易接受，其發(fā)展速度十分迅速，基于計算全息的三維全息圖的設計方法有很多種，其中層析法的設計最為流行，可以利用計算機模擬所需的三維物體，通過算法的不斷迭代優(yōu)化計算出所需的全息圖。
如圖選用目標圖像為三維物體的小火車，對其進行三維相位型全息圖的設計，目標圖像分為強度圖與深度圖，深度圖是根據(jù)3Dmax軟件對其進行渲染得到的
1
研究背景
全球航空業(yè)的飛速發(fā)展，越來越多的航空制造商和運營商將目光聚焦于航空節(jié)能、環(huán)保及可持續(xù)性，動力系統(tǒng)革新尤為受關注。在眾多創(chuàng)新概念中，分布式電推進系統(tǒng)技術展現(xiàn)出了較為明顯的發(fā)展?jié)摿Γ浔徽J為能夠極大地降低燃油消耗和各類排放
