用于日冕仪光学系统的近场与远场衍射加速建模
天体物理仪器与方法
2018-12-17 v1
摘要
准确预测日冕仪性能并针对高对比度成像进行光学面容差分析，需要详尽考量衍射效应。与简单的夫琅禾费衍射建模不同，近场和远场衍射效应（如塔尔博特效应）可通过使用菲涅耳与角谱传播的平面到平面传播来捕捉。该方法需要一系列计算密集的傅里叶变换与二次相位函数，限制了在日冕仪设计过程中能够以高保真度探索的设计与像差敏感度参数空间。本研究展示了优化开源 Python 物理光学传播（POPPY）包的多表面传播模块的成果。该优化通过实现并在图形处理单元上基准测试傅里叶变换与数组操作，以及适时使用 NumExpr python 库优化多线程数值计算，从而加速天文台与日冕仪光学系统的端到端仿真。利用真实系统，本研究证明了相较 POPPY 先前实现，挂钟运行时间减少逾五倍，并阐述了衍射建模性能进一步优化的机会。
引用
@article{arxiv.1806.06467,
title = {Accelerated Modeling of Near and Far-Field Diffraction for Coronagraphic Optical Systems},
author = {Ewan S. Douglas and Marshall D. Perrin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1806.06467},
year = {2018}
}
备注
Presented at SPIE ASTI 2018, Austin Texas. 11 pages, 6 figures