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基于相位混合算法的衍射光学元件优化设计方法

俞建杰 马晶 谭立英 韩琦琦

俞建杰, 马晶, 谭立英, 韩琦琦. 基于相位混合算法的衍射光学元件优化设计方法[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(9): 2472-2477.
引用本文: 俞建杰, 马晶, 谭立英, 韩琦琦. 基于相位混合算法的衍射光学元件优化设计方法[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(9): 2472-2477.
Yu Jianjie, Ma Jing, Tan Liying, Han Qiqi. Phase-mixture algorithm applied to design of diffractive optical elements[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(9): 2472-2477.
Citation: Yu Jianjie, Ma Jing, Tan Liying, Han Qiqi. Phase-mixture algorithm applied to design of diffractive optical elements[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(9): 2472-2477.

基于相位混合算法的衍射光学元件优化设计方法

基金项目: 

国家自然科学基金(10904026);黑龙江省博士后基金(LBH-Z10140)

详细信息
    作者简介:

    俞建杰(1980-),男,博士,主要从事卫星光通信、信息光学等方面的研究。Email:yjjhit@163.com

  • 中图分类号: O436

Phase-mixture algorithm applied to design of diffractive optical elements

  • 摘要: 在光束整形衍射光学元件的设计中,为提高目标衍射图样的重构精度,提出了一种基于相位混合的迭代算法。该算法采用复振幅每次迭代循环的初始相位与返回相位的加权和为驱动函数,并以每次循环开始和结束时的光强比较作为光束相位变换的判据。简单讨论了Gerchberg-Saxton(GS)算法的缺陷,并以高斯分布-均匀分布和高斯分布-环分布为例,对比了改进算法与GS算法的设计结果。计算机仿真结果表明,改进算法的极限收敛精度比GS算法高几个数量级,其能量利用率、顶部不均匀性等指标也均优于GS算法。该算法能获得重构精度较高的输出图样,对衍射光学元件的优化设计具体参考意义。
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-01-12
  • 修回日期:  2013-02-14
  • 刊出日期:  2013-09-25

基于相位混合算法的衍射光学元件优化设计方法

    作者简介:

    俞建杰(1980-),男,博士,主要从事卫星光通信、信息光学等方面的研究。Email:yjjhit@163.com

基金项目:

国家自然科学基金(10904026);黑龙江省博士后基金(LBH-Z10140)

  • 中图分类号: O436

摘要: 在光束整形衍射光学元件的设计中,为提高目标衍射图样的重构精度,提出了一种基于相位混合的迭代算法。该算法采用复振幅每次迭代循环的初始相位与返回相位的加权和为驱动函数,并以每次循环开始和结束时的光强比较作为光束相位变换的判据。简单讨论了Gerchberg-Saxton(GS)算法的缺陷,并以高斯分布-均匀分布和高斯分布-环分布为例,对比了改进算法与GS算法的设计结果。计算机仿真结果表明,改进算法的极限收敛精度比GS算法高几个数量级,其能量利用率、顶部不均匀性等指标也均优于GS算法。该算法能获得重构精度较高的输出图样,对衍射光学元件的优化设计具体参考意义。

English Abstract

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