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一种适用于多波长的衍射光学元件设计方法

评论:0 发布时间:2020-03-25
行业领域:信息传输、软件和信息技术服务业 —— 软件和信息技术服务业
专利信息: 非专利技术
成熟度: 通过中试
技术合作方式: 完全转让 许可转让 技术入股 合作生产 其他
技术推广方式: 正在技术推广
技术交易价格: 面议
  • 信息描述
应用行业领域 电子信息-光电子
适用范围
成果内容简介 应用领域:应用于衍射光学元件。
现有技术的问题:衍射光学元件(Diffractiveopticalelements,DOE)是一种基于光波的衍射理论发展起来的器件,具有传统光学元件所不具备的特点,极大地促进了光学系统的小型化、集成化和阵列化,已经在激光光斑整形、光斑校正、光束质量提高及激光加工效率提升等领域得到了广泛的应用。传统的 DOE 工作波长单一,大大的限制其使用范围。XuegongDeng 和 RayT.Chen 在单波长 GS 算法的基础上利用两个衍射元件级联的方式,对不同波长的成像加以权重的平衡,实现了多波长的分离与聚焦,这一方法由于对准误差的限制, 在实际中无法实现实用化由于对准误差的限制,在实际中无法实现实用化。
本发明公开了一种适用于多波长的衍射光学元件设计方法,1)确定衍射光学元件设计激光的波长和各波长激光对应的光场分布;2)确定各波长对应的目标图像和成像距离;3)确定衍射光学元件的整体尺寸和相位阶数;4)根据各波长对应的目标图像,利用 GS 算法分别设计适用于各波长的单波长衍射元件;5)取出步骤 4)中得到的最长波长对应的衍射元件高度作为初始高度,在衍射元件每个像素点上加上一定的高度;6)将步骤 5)中调整后的每个像素点结构高度对应每个波长的等效相位与各波长对应的单波长衍射元件在该像素点的等效 相位做差;7)重复步骤 5)和步骤 6),当各波长对应差的平方和最小时,迭代完成;8)对设计得到的相位进行量化。该方法在量化后的结构依然具有很好的成像效果,可用于实际加工, 解决了目前对于多波长衍射元件无法加工的问题。同时,输出场不受点数和距离的限制,成像光场可简单可复杂,量化后的结构的台阶深度线性分布,只需要一个衍射元件,即可实现对多个波长的光束进行调控。
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