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斜入射高衍射效率双层衍射光学元件优化方法
1
作者 刘子龙 付跃刚 +2 位作者 胡源 周新雨 关禹聪 《电光与控制》 北大核心 2025年第1期80-85,共6页
针对双层衍射光学元件传统优化方法斜入射时衍射效率偏低的问题,基于双层衍射光学元件衍射效率与入射角度及波长的理论关系模型,提出了角度优化设计方法。通过分析设计过程中不同入射角和微结构高度对衍射效率的影响,优化选取微结构高度... 针对双层衍射光学元件传统优化方法斜入射时衍射效率偏低的问题,基于双层衍射光学元件衍射效率与入射角度及波长的理论关系模型,提出了角度优化设计方法。通过分析设计过程中不同入射角和微结构高度对衍射效率的影响,优化选取微结构高度,显著提高了大视场下的衍射效率。为了验证上述理论,采用长短波衍射效率相等法、带宽积分平均衍射效率最大法以及提出的角度优化设计方法,分别对可见光波段和红外波段的双层衍射光学元件进行设计。结果表明,角度优化设计方法能够有效提高双层衍射光学元件的角度带宽积分平均衍射效率,进而提高光学系统的成像质量。最后,基于角度优化设计方法设计了长焦折衍混合系统,实现了高衍射效率下的高像质折衍混合系统。 展开更多
关键词 双层衍射光学元件 衍射效率 入射角度 折衍混合光学系统
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可见光波段计算单层衍射光学元件设计
2
作者 邹慧田 朴明旭 +4 位作者 张贤 童英然 王浩然 娄一辰 蒋红梅 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第8期320-331,共12页
在光学成像领域,为了优化系统结构并提升成像质量,单元件成像系统与计算成像技术的结合已成为一种关键的技术趋势。提出了一种计算单层衍射光学元件(Computational Single-layer Diffractive Optical Element,CSDOE)的设计方法,基于赛... 在光学成像领域,为了优化系统结构并提升成像质量,单元件成像系统与计算成像技术的结合已成为一种关键的技术趋势。提出了一种计算单层衍射光学元件(Computational Single-layer Diffractive Optical Element,CSDOE)的设计方法,基于赛德尔像差理论,推导了CSDOE的色差表达式,并通过分析不同颜色通道之间的关系,建立了考虑衍射效率的色差校正模型。设计并加工了焦距为50 mm、全视场为3°、波段范围为405~690 nm的CSDOE,利用考虑衍射效率的色差校正模型结合优化迭代算法处理图像,消除了色差与衍射效率对成像的影响。理论模拟和实际测试结果表明,对比度、灰度值梯度和标准差分别提高了17%、22.2%、21.7%和17.6%、41.1%、10.3%。该方法不仅实现了光学系统的小型化和轻量化,还为光学系统的设计与发展提供了新的思路。 展开更多
关键词 光学设计 计算成像 衍射元件 点扩散函数 消色差 衍射效率
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基于非信号区域散斑反馈的GS改进算法
3
作者 项涛 王博伟 +2 位作者 殷睿涛 向奇 张航 《光子学报》 北大核心 2025年第5期188-198,共11页
针对Gerchberg-Saxton(GS)算法对初始相位敏感、光斑内部均匀性差,以及混合区域振幅自由度(MRAF)算法的低衍射效率和非信号区域散斑严重等问题,提出了一种改进的GS算法。首先,采用泽尼克多项式作为初始相位的基础形态,引入权重系数Z值,... 针对Gerchberg-Saxton(GS)算法对初始相位敏感、光斑内部均匀性差,以及混合区域振幅自由度(MRAF)算法的低衍射效率和非信号区域散斑严重等问题,提出了一种改进的GS算法。首先,采用泽尼克多项式作为初始相位的基础形态,引入权重系数Z值,并通过迭代寻优算法获取最佳Z值,以生成初始相位。其次,在改进算法的前半部分使用GS算法优化初始相位,以确保其与目标光斑的适配性并维持高衍射效率,随后使用MRAF算法提升光斑内部的均匀性并降低误差。最后,基于输出面实际光强分布的反馈构建了一种优化机制,以获得最佳的DOE相位分布。针对三角形、方形和圆形光斑进行了优化设计,并开展了模拟仿真和光路实验,结果表明改进算法实现了超过98.30%的衍射效率和低于1.10%的均方根误差,并有效抑制了非信号区域的散斑,展现出强大的图形泛化能力。 展开更多
关键词 衍射光学元件 光束整形 GS算法 泽尼克多项式 散斑抑制
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基于衍射透镜接收的激光雷达特性分析及测试 被引量：4
4
作者 王玲 刘博 +2 位作者 吴城 罗兰 杨玉强 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期143-151,共9页
在激光雷达系统设计中,光学系统的优化与设计是一个重要的研究方向,本文利用衍射光学元件(DOE)的设计自由度高和色散大等优势,将DOE用于激光雷达接收端,同时实现聚焦和滤光作用,降低了光学系统复杂度。本文基于DOE的原理,仿真分析了DOE... 在激光雷达系统设计中,光学系统的优化与设计是一个重要的研究方向,本文利用衍射光学元件(DOE)的设计自由度高和色散大等优势,将DOE用于激光雷达接收端,同时实现聚焦和滤光作用,降低了光学系统复杂度。本文基于DOE的原理,仿真分析了DOE的光学特性,并且以DOE作为激光雷达的光学接收端,完成了激光雷达测距实验,证明了DOE同时具有聚焦作用和窄带滤光作用,实验结果与仿真基本一致。本文利用DOE在激光雷达中的优势,实现激光雷达的轻量化、集成化和高效化。 展开更多
关键词 激光雷达 衍射光学元件 轻量化 滤光
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广角衍射光学元件的优化设计
5
作者 杨亮亮 刘成林 +3 位作者 赵勇兵 沈法华 赵琪 刘建利 《红外技术》 CSCD 北大核心 2024年第3期256-260,共5页
为进一步研究入射角度的增大对衍射光学元件(diffractive optical element,DOE)衍射效率及微结构高度等参数的影响,分析了入射角度和周期宽度对带宽积分平均衍射效率的影响。基于扩展标量衍射理论,建立了DOE的微结构高度与入射角度和周... 为进一步研究入射角度的增大对衍射光学元件(diffractive optical element,DOE)衍射效率及微结构高度等参数的影响,分析了入射角度和周期宽度对带宽积分平均衍射效率的影响。基于扩展标量衍射理论,建立了DOE的微结构高度与入射角度和周期宽度的数学模型,提出了工作在一定入射角度范围内,基于复合带宽积分平均衍射效率(comprehensive polychromatic integral diffraction efficiency,CPIDE)最大化实现设计波长和微结构高度等结构参数的优化设计方法。以工作在红外波段的DOE为例进行分析。结果表明:当相对周期宽度为20,入射角度范围为0°~40°时,该DOE的CPIDE为94.15%,微结构高度为1.3396mm。该设计方法可以实现广角DOE的优化设计。 展开更多
关键词 衍射光学元件 衍射效率 微结构高度 入射角度
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宽温度范围内折衍混合中波红外消热差光学系统设计 被引量：2
6
作者 彭远 魏鸿达 +3 位作者 刘洋 张建文 邓伟杰 付强 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期193-203,共11页
在军事领域应用的红外光学系统,有时需在近200℃的宽温度范围内工作。这一温度范围内,红外光学材料可选的种类进一步减少,系统的热离焦现象也会更为严重,进而导致光学系统难以完成良好的无热化设计。为应对这一挑战,该研究将具有独特消... 在军事领域应用的红外光学系统,有时需在近200℃的宽温度范围内工作。这一温度范围内,红外光学材料可选的种类进一步减少,系统的热离焦现象也会更为严重,进而导致光学系统难以完成良好的无热化设计。为应对这一挑战,该研究将具有独特消热差和消色差特性的衍射元件加入光学系统设计中,并提出了一种针对二次成像系统的材料选择方法。此方法以理想光学系统为基础,利用等效透镜理论将光学系统中的物镜组和中继镜组均等效成由两个单透镜组成的镜组,进而利用T-C图完成对这两个镜组的材料优选。经过深入的分析与评价,最终确定物镜组采用IRG24和ZnS材料组合为最优方案,而中继镜组的最佳材料组合为IRG22和IRG24。依据此种材料组合和理想光学系统的光焦度分配,该研究设计完成了一套中波红外光学系统。该系统的工作波长为3.7~4.8μm,视场角为10°×8°,F数为2,焦距为55 mm,系统总长约为115 mm,冷阑效率达到100%。在20~220℃范围内,全视场的调制传递函数(MTF)均接近衍射极限,维持了良好的成像性能。 展开更多
关键词 光学设计 中波红外 T-C图 衍射元件
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高亮度低色差裸眼三维显示中的谐衍射结构设计 被引量：1
7
作者 吕富国 霍富荣 薛常喜 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期125-134,共10页
目前,裸眼3D显示技术仍存在亮度低、清晰度差、结构复杂和制造难度高等缺点。为此,提出了一种可同时精确调制RGB像素光线的具有较大周期宽度的离散化谐衍射结构,四组交织排列的谐衍射结构子单元旋转对称分布组成调制三维光场的位相调制... 目前,裸眼3D显示技术仍存在亮度低、清晰度差、结构复杂和制造难度高等缺点。为此,提出了一种可同时精确调制RGB像素光线的具有较大周期宽度的离散化谐衍射结构,四组交织排列的谐衍射结构子单元旋转对称分布组成调制三维光场的位相调制面板。使用Tracepro软件对水平方向上两个特定位置处的体像素进行了分光模拟实验。分析了不同台阶近似以及光源斜入射时的衍射效率与总光效的关系,得到16台阶近似时入射角应小于10°的结论。设计的谐衍射结构提升了显示亮度和清晰度,降低了设计与制造难度。得到了一种具有两个观看视角、分离角度为9.4°、最佳观看位置距离屏幕为384.2~402.8mm的裸眼3D显示方案。 展开更多
关键词 光学设计 裸眼3D显示 谐衍射光学元件 衍射效率 体像素
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基于扩展标量衍射理论的多层衍射元件基底材料选择方法
8
作者 梁宗林 张博 +4 位作者 赵渊明 朴明旭 董奕洋 张悦玲 佟首峰 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期235-243,共9页
基于扩展标量衍射理论(Extended Scalar Diffraction Theory,ESDT),建立了衍射光学元件(Diffractive Optical Element,DOE)的有效微结构高度、有效周期宽度、入射角度、基底材料与衍射效率之间的理论关系模型。提出了斜入射时,利用基于E... 基于扩展标量衍射理论(Extended Scalar Diffraction Theory,ESDT),建立了衍射光学元件(Diffractive Optical Element,DOE)的有效微结构高度、有效周期宽度、入射角度、基底材料与衍射效率之间的理论关系模型。提出了斜入射时,利用基于ESDT的DOE基底材料选择方法。以工作在MWIR-LWIR双波段的多层衍射光学元件(Multilayer Diffractive Optical Element,MLDOE)为例进行分析。结果表明:积分衍射效率(Polychromatic Integral Diffraction Efficiency,PIDE)不仅与MLDOE的微结构高度相关,同时受周期宽度、入射角及基底材料等因素的影响。对于基底材料组合AMTIR1-ZNS,在所有周期宽度下均能获得最小的衍射效率差值,而对于基底材料组合GE-ZNS,在所有周期宽度下均能获得最大的衍射效率差值。对比分析MWIR-LWIR双波段下ZNSE-ZNS和AMTIR1-ZNS两组基底材料组合PIDE>90%的角度范围,当周期宽度为500μm时,ZNSE-ZNS的入射角度范围为4.5°,而AMTIR1-ZNS的入射角度范围为5.4°,然而,随着周期宽度的增加,ZNSEZNS的入射角度范围反超了AMTIR1-ZNS。该设计方法和结论可以用于指导双波段红外光学系统中MLDOE的设计。 展开更多
关键词 衍射光学元件 标量衍射理论 矢量衍射理论 扩展标量衍射理论 基底材料选择
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双程色散声光可调谐滤波器设计
9
作者 庞亚军 姚美菱 +1 位作者 张锴 白振旭 《激光杂志》 CAS 北大核心 2024年第2期13-17,共5页
声光可调谐滤波器(Acousto-Optic Tunable Filter,AOTF)是一种基于声光效应的色散器件,通过改变超声频率的大小,可以使光的衍射方向发生变化,从而进行波长选择。本研究设计了一种新的双程色散AOTF结构,并利用有限元分析软件对其滤波特... 声光可调谐滤波器(Acousto-Optic Tunable Filter,AOTF)是一种基于声光效应的色散器件,通过改变超声频率的大小,可以使光的衍射方向发生变化,从而进行波长选择。本研究设计了一种新的双程色散AOTF结构,并利用有限元分析软件对其滤波特性展开研究。研究结果表明,这种双程色散AOTF的设计可以有效地压缩光谱线宽,当中心波长为1064 nm时,在超声工作频率为84 MHz的情况下,线宽压缩效率达到了28.6%,明显提高了光谱分辨率;同时,这种结构还具有较强的抑制旁瓣效果,可以将中心波长为1064 nm的衍射光的旁瓣从-27.0 dB压缩至-44.8 dB,提高了光谱纯净度。 展开更多
关键词 声光衍射 声光效应 双程色散 有限元分析 光谱分辨率
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多层衍射光学元件设计原理与衍射效率的研究 被引量：14
10
作者 裴雪丹 崔庆丰 +1 位作者 冷家开 董辉 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1126-1131,共6页
叙述了多层衍射光学元件的设计原理.通过对多层衍射光学元件结构、位相延迟表达式、材料选择匹配的研究,使得优化最大光栅高度后的多层衍射光学元件能够实现大幅度提高宽光谱范围内衍射效率的作用.其衍射效率在从g谱线(435.8343nm)到C谱... 叙述了多层衍射光学元件的设计原理.通过对多层衍射光学元件结构、位相延迟表达式、材料选择匹配的研究,使得优化最大光栅高度后的多层衍射光学元件能够实现大幅度提高宽光谱范围内衍射效率的作用.其衍射效率在从g谱线(435.8343nm)到C谱线(656.2725nm)的可见光范围内的任何波长上的理论衍射效率均在99%以上,带宽积分平均衍射效率为99.7%,能够满足高质量成像光学系统应用的需要,并利用该元件设计了长焦距复消色差物镜. 展开更多
关键词 衍射光学 多层衍射光学元件 衍射效率 光学设计 折衍射混合光学系统
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用于太空望远镜的大口径薄膜菲涅尔衍射元件 被引量：18
11
作者 张健 栗孟娟 +4 位作者 阴刚华 焦建超 刘正坤 徐向东 付绍军 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1289-1296,共8页
为了满足空间衍射成像系统对大口径、轻量化衍射元件的需求,设计制作了直径为400mm的聚酰亚胺(PI)薄膜菲涅尔衍射元件。通过紫外光刻、离子束刻蚀等微细加工方法在石英基底上制作衍射图形,然后将衍射图形复制到PI薄膜上得到菲涅尔衍射... 为了满足空间衍射成像系统对大口径、轻量化衍射元件的需求,设计制作了直径为400mm的聚酰亚胺(PI)薄膜菲涅尔衍射元件。通过紫外光刻、离子束刻蚀等微细加工方法在石英基底上制作衍射图形,然后将衍射图形复制到PI薄膜上得到菲涅尔衍射型薄膜元件。结合有限元法探究了薄膜复制过程中热应力的变化规律及降低热应力的方法,分析了影响薄膜衍射效率的因素及薄膜制作误差、温度变化对薄膜成像的影响,最终实现了大面积薄膜与基底的分离,并通过局部氧气等离子体轰击提高了薄膜衍射效率的均匀性。经测试,薄膜菲涅尔衍射元件的厚度约为20μm,在波长633nm处的实际衍射效率平均值为33.14%,达到了理论效率的81.83%,衍射效率的均方根值RMS=0.01。实验结果表明,通过紫外光刻、离子束刻蚀和薄膜复制的方法可以得到大口径、高衍射效率的薄膜菲涅尔衍射元件。 展开更多
关键词 衍射光学 大口径衍射元件 PI薄膜 衍射效率 空间望远镜
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多层衍射光学元件的特性分析 被引量：15
12
作者 白剑 马韬 +1 位作者 沈亦兵 侯西云 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第z2期44-47,共4页
对采用不同材料多层衍射光学元件的衍射效率进行了分析。通过建立双层衍射光学元件的位相分布函数,实现了宽光谱范围内高衍射效率的多层结构设计.可见光波段设计结果表明多层衍射光学元件可在整个光谱范围内获得大于96%的衍射效率,克服... 对采用不同材料多层衍射光学元件的衍射效率进行了分析。通过建立双层衍射光学元件的位相分布函数,实现了宽光谱范围内高衍射效率的多层结构设计.可见光波段设计结果表明多层衍射光学元件可在整个光谱范围内获得大于96%的衍射效率,克服了传统单层衍射元件衍射效韭低的缺点,使衍射元件在混合光学系统中,特别是在可见光波段,充分发挥其校正色差、热差及提供非球面度的优势,从而实现体积小、重量轻、像质优越的光学系统. 展开更多
关键词 多层衍射元件 混合光学 衍射光学
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用于光束整形的衍射光学元件设计的混合算法 被引量：18
13
作者 庞辉 应朝福 +2 位作者 范长江 林培秋 吴浩伟 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期977-981,共5页
提出了一种用于衍射光学元件优化设计的混合遗传迭代爬山算法,该算法将迭代量化傅里叶变换算法融入到遗传算法中,然后在整体遗传算法结束后,对找到的当前最优解再用爬山法进行局部寻优,从而得到最优的衍射光学元件表面相位分布.用该混... 提出了一种用于衍射光学元件优化设计的混合遗传迭代爬山算法,该算法将迭代量化傅里叶变换算法融入到遗传算法中,然后在整体遗传算法结束后,对找到的当前最优解再用爬山法进行局部寻优,从而得到最优的衍射光学元件表面相位分布.用该混合方法设计了衍射光学元件,可以将入射的高斯光束整形成方形的均匀光斑.模拟结果表明:该混合算法具有收敛速度快、设计准确度高等优点.相比于其它设计方法,本文提出的方法能较好地改善整形效果,特别适用于光束整形的衍射元件设计. 展开更多
关键词 衍射光学元件 遗传算法 混合算法 光束整形
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离轴非球面的计算全息图高精度检测技术 被引量：27
14
作者 黎发志 罗霄 +3 位作者 赵晶丽 薛栋林 郑立功 张学军 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期709-716,共8页
为了实现离轴非球面高精度定位、光路对准及面形检验,提出了一种使用计算全息图(CGH)技术实现离轴非球面高精度光学检测的方法。将被检非球面倾斜平移后作为轴上自由曲面进行CGH补偿检测设计,从而减小了检测光路的相对口径和CGH所需补... 为了实现离轴非球面高精度定位、光路对准及面形检验,提出了一种使用计算全息图(CGH)技术实现离轴非球面高精度光学检测的方法。将被检非球面倾斜平移后作为轴上自由曲面进行CGH补偿检测设计,从而减小了检测光路的相对口径和CGH所需补偿像差,提高了CGH检测精度。使用自行开发的CGH专用设计计算软件,设计完成的CGH同时具有非球面检验、检测光路对准、被检非球面基准定位等多项功能。采用该方法设计(设计精度优于λ/10 000rms)并制作CGH对面形精度优于λ/50rms的离轴非球面进行了检测,误差分析表明,其检测精度优于λ/100,与传统null-lens方法的检测结果精确吻合。实验表明,采用该CGH可同时实现离轴非球面位置高精度定位、CGH与干涉仪对准以及离轴非球面高精度面形检验。 展开更多
关键词 计算全息图 衍射光学元件加工 离轴非球面 光学检测
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二元光学元件横向加工误差对衍射效率的影响 被引量：8
15
作者 殷可为 黄智强 +1 位作者 林妩媚 邢廷文 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第9期46-49,54,共5页
横向加工误差包括对准误差和线宽误差,加工误差对衍射效率的影响是二元光学元件研究的重要问题。本文基于标量衍射理论,提出了一种与MATLAB相结合的分层计算方法,重点分析了4阶和8阶二元光学元件横向加工误差和衍射效率的关系。结果表明... 横向加工误差包括对准误差和线宽误差,加工误差对衍射效率的影响是二元光学元件研究的重要问题。本文基于标量衍射理论,提出了一种与MATLAB相结合的分层计算方法,重点分析了4阶和8阶二元光学元件横向加工误差和衍射效率的关系。结果表明,控制8阶二元光学元件对准误差,可抑制衍射效率的迅速下降,适当调整线宽能够减小对准误差造成的影响。这些结果对二元光学元件的加工有重要的参考价值。该方法简便且适用性强,可对二元光学元件的加工误差进行准确分析。 展开更多
关键词 衍射光学元件 二元光学元件 横向误差 衍射效率 标量衍射理论 MATLAB
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菲涅耳型衍射光学元件的研究 被引量：11
16
作者 杜春雷 郭履容 郭永康 《光子学报》 EI CAS CSCD 1997年第9期824-831,共8页
本文在衍射理论基础上，深入分析了菲涅耳型衍射光学元件的特性，针对连续及二元浮雕结构，建立了位相深度因子（M），波长匹配系数（α）与衍射效率的关系式，对影响衍射效率的因素进行了讨论．研究了设计与工艺的匹配问题，建立了数... 本文在衍射理论基础上，深入分析了菲涅耳型衍射光学元件的特性，针对连续及二元浮雕结构，建立了位相深度因子（M），波长匹配系数（α）与衍射效率的关系式，对影响衍射效率的因素进行了讨论．研究了设计与工艺的匹配问题，建立了数值孔径，最小特征尺寸与衍射效率的关系，为不同波段衍射光学元件的应用，及设计和评价衍射光学元件提供了有效的理论方法．本文最后举例分析了用于白光波前传感器中的小数值孔径微透镜列阵的性能，并对衍射效率及传递函数两个综合指标进行了测量． 展开更多
关键词 菲涅耳型 衍射光学元件 衍射效率
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高衍射效率衍射望远镜系统的设计/加工及成像性能测试 被引量：7
17
作者 王若秋 张志宇 +3 位作者 国成立 薛栋林 张学军 刘华 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期114-122,共9页
为提高衍射效率,设计并制作了口径为300mm的衍射成像系统.该系统的物镜是由一块四台阶位相型菲涅尔波带片通过激光直写套刻和Ar离子束物理刻蚀技术在石英玻璃基板上加工而成.测试了衍射物镜的衍射效率,实验结果表明:衍射物镜在波长632.... 为提高衍射效率,设计并制作了口径为300mm的衍射成像系统.该系统的物镜是由一块四台阶位相型菲涅尔波带片通过激光直写套刻和Ar离子束物理刻蚀技术在石英玻璃基板上加工而成.测试了衍射物镜的衍射效率,实验结果表明:衍射物镜在波长632.8nm处的衍射效率为66.4%,达到理论值的82%.搭建了衍射成像系统光路,分别采用10μm星点孔与分辨率板,测试了系统的成像性能.实验测得星点像直径为44μm,分辨率板的极限分辨率达到84lp/mm,接近该系统的理论计算值,表明该衍射成像系统具有较好的成像性能. 展开更多
关键词 光学设计 空间望远镜 衍射元件 衍射效率 成像性能
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多层衍射光学元件成像特性的研究 被引量：5
18
作者 董辉 崔庆丰 +1 位作者 裴雪丹 冷家开 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期694-698,共5页
讨论了多层衍射光学元件的光学成像性质.给出了优化设计多层衍射光学元件最大光栅厚度的方法,分析了构成多层结构的每块单层衍射元件的衍射效率对整体衍射效率的贡献作用.在0.436～0.656μm的可见光波段,多层衍射光学元件最低衍射效率... 讨论了多层衍射光学元件的光学成像性质.给出了优化设计多层衍射光学元件最大光栅厚度的方法,分析了构成多层结构的每块单层衍射元件的衍射效率对整体衍射效率的贡献作用.在0.436～0.656μm的可见光波段,多层衍射光学元件最低衍射效率可达到98%以上,克服了单层衍射元件偏离设计波长后衍射效率显著下降的缺点,改善了宽波段衍射效率.将多层衍射光学元件应用在折、衍射混合光学系统中能够明显提高系统的成像质量,同时使得光学系统体积减小,重量减轻,并且在某些系统中可以避免使用昂贵的特殊材料,从而可以降低光学系统的成本价格. 展开更多
关键词 衍射光学 多层衍射光学元件 衍射效率 光学设计
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折-衍混合型两档变倍红外光学系统设计 被引量：12
19
作者 张明意 李保平 +2 位作者 万中南 李清安 鄂盛国 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期850-853,共4页
当今红外成像光学系统应用广泛,根据需求,越来越多地采用双视场切换式红外光学系统。为了获得成像质量更好、轻量化的光学系统,引入了衍射光学元件进行光学系统设计,从而提高了镜头的成像质量,减少了光学元件的数量,减轻了系统质量。介... 当今红外成像光学系统应用广泛,根据需求,越来越多地采用双视场切换式红外光学系统。为了获得成像质量更好、轻量化的光学系统,引入了衍射光学元件进行光学系统设计,从而提高了镜头的成像质量,减少了光学元件的数量,减轻了系统质量。介绍了含有衍射光学元件的两档变倍光学系统的设计原理,设计了一个含有非球面且结构简单、装调容易的折-衍混合的两档变倍的红外光学系统,分别对长、短焦距位置进行了像差分析,该设计能够很好地满足实际工程的需要。设计结果表明采用衍射光学元件的红外光学系统能够有效地改善光学系统的像质,减小光学系统的体积。 展开更多
关键词 红外光学系统 两档变倍 衍射光学元件
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用改进的两步模拟退火法进行二元光学元件的设计 被引量：8
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作者 康果果 谢敬辉 +2 位作者 莫晓丽 王旦福 张浩 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1416-1419,共4页
为了减少二元光学元件设计的计算量并提高设计精度,在对现有算法机理进行深入分析的基础上,提出了适用于二元光学元件设计的两步模拟退火法.该算法在整个退火过程中采用先量化后优化的策略,并将优化过程分为两个阶段:搜索并锁定最优解区... 为了减少二元光学元件设计的计算量并提高设计精度,在对现有算法机理进行深入分析的基础上,提出了适用于二元光学元件设计的两步模拟退火法.该算法在整个退火过程中采用先量化后优化的策略,并将优化过程分为两个阶段:搜索并锁定最优解区间;快速收敛到最优解.模拟实验显示,与传统设计方法相比,该算法不仅保持了全局寻优的特点,而且提高了稳健性和效率.算法剔除了对设计结果影响较大的量化误差,提高了设计精度.用此法实例设计了单焦面辐射聚焦元件,得到了与目标图像一致的光学实验结果. 展开更多
关键词 衍射光学 二元光学元件 模拟退火 优化算法 计算全息
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