双离轴衍射透镜的矢量设计算法

冯迪; 严瑛白; 谭峭峰

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双离轴衍射透镜的矢量设计算法

冯迪 , 严瑛白 , 谭峭峰

文章导航 > 激光技术 > 2003 > 27(6): 517-519

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Citation:

双离轴衍射透镜的矢量设计算法

1.
清华大学精密仪器系, 北京, 100084

作者简介: 冯迪,男,1972年4月出生.博士研究生.现从事衍射微光学元件的分析、设计和工艺研.

基金项目:
国家高科技资助项目
中图分类号: O436.1

A vector algorithm for designing double off-axis diffractive lenses

1.
Department of Precision Instruments, Tsinghua University, Beijing, 100084
CLC number: O436.1

摘要: 设计特征尺寸可与照射光波长相比拟的衍射光学器件时,必须采用严格的矢量设计算法.为克服传统搜索算法计算次数多、收敛速度慢的缺点,同时结合时域有限差分算法进行光场与衍射器件相互作用的矢量计算,提出了一种高效的迭代算法.利用该算法,设计了双离轴透镜,结果表明,该算法计算次数少、收敛效果好.
- 衍射光学 /
- 迭代优化算法 /
- 衍射透镜 /
- 时域有限差分方法
Abstract: A vector algorithm for designing two dimensions,finite aperture,aperiodic diffractive optical elements based on rigorous electromagnetic computation model the finite-difference time-domain method has been proposed.All aspects relating to the algorithm such as optimization process,the finite-difference time-domain method,and the diffractive integral,have been discussed.The algorithm can present rigorous design results with reasonable computational cost and good designing results.Two double off-axis diffractive lenses for normally incident TE mode have been designed to illustrate the algorithm.The algorithm is useful for the improvement of vector algorithm for designing diffractive optical elements and the applications of diffractive optical elements.
- diffractive optics /
- iterative optimaization algorithm /
- diffractive lens /
- finite-difference time-domain(FDTD)method

[1]	Yee K S.IEEE Trans Antennas Propag,1966,AP-14:302～307.
[2]	Jiang J,Nordin G P.Optical Express,2000,7:237～242.
[3]	Testorf M E,Fiddy M A.J O S A,2001,A18:2908～2914.
[4]	王长清,祝西里.电磁场计算中的时域有限差分法.北京:北京大学出版社,1994:20～43.
[5]	高本庆.时域有限差分法.北京:国防工业出版社,1995:4～8.
[6]	Berenger J P.J Comput Phys,1994,114:185～200.
[7]	顾德门著.傅里叶光学导论.北京:科学出版社,1976:17～26.

[1]	冯迪 , 严瑛白 , 金国藩 , 谭峭峰 . 衍射微柱透镜焦深和焦移特性的矢量分析. 激光技术, 2003, 27(5): 473-476.
[2]	殷功杰 , 薛鸣球 . 二元光学衍射透镜波象差分析. 激光技术, 1997, 21(1): 38-43.
[3]	殷功杰 , 薛呜球 . 衍射透镜衍射效率及光学传递函数. 激光技术, 1997, 21(6): 369-371.
[4]	刘全 , 吴建宏 , 李朝明 . 取样光栅的设计及衍射行为研究. 激光技术, 2005, 29(4): 398-400,422.
[5]	周萍 , 闫明宝 , 王海龙 . 复合介质柱缺陷光子晶体波导透射谱的研究. 激光技术, 2009, 33(2): 195-197,220.
[6]	闫明宝 , 周萍 , 王海龙 . SiO2/Si光子晶体透射特性的数值研究. 激光技术, 2009, 33(1): 50-52,70.
[7]	王双义 , 林殿阳 , 王超 , 吕志伟 . 光纤组束研究的新进展. 激光技术, 2005, 29(6): 657-661.
[8]	杨智 , 戴一帆 , 张沛 . 折衍混合在长焦物镜中的应用研究. 激光技术, 2007, 31(2): 206-208.
[9]	鲁建业 , 申作春 , 董蕴华 , 高惠德 , 马祖光 . 激光束耦合叠加的理论研究. 激光技术, 2002, 26(4): 297-299,302.
[10]	秦祖军 , 梁国令 , 张文涛 , 叶松 , 熊显名 . 光学差分参量放大布里渊时域分析优化研究. 激光技术, 2016, 40(2): 232-236. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.02.017
[11]	于祖兰译 , 刘松明校 . 衍射透镜作为CO2激光器的透镜进入市场. 激光技术, 1991, 15(5): 302-302.
[12]	李琦 , 高惠德 , 董蕴华 , 申作春 , 王骐 . 整形二元光学元件衍射效率的研究. 激光技术, 2000, 24(1): 30-33.
[13]	谭旭东 , 马孜 , 蔡邦维 . 薄膜均匀性的有限元算法. 激光技术, 2003, 27(5): 480-483.
[14]	刘永欣 , 吕百达 . 有振幅调制光束经锯齿光阑的衍射特性. 激光技术, 2006, 30(1): 50-52,59.
[15]	胡艳 , 叶迎华 , 沈瑞琪 . 激光点火过程的一维有限差分模拟. 激光技术, 2001, 25(5): 331-334.
[16]	张彬 , 吕百达 . 扭曲高斯-谢尔模型光束通过有限尺寸透镜的聚焦特性. 激光技术, 1998, 22(3): 166-169.
[17]	张国平 , 叶嘉雄 , 李再光 . 衍射光学元件用于激光谐振腔模式选择的理论研究. 激光技术, 1996, 20(5): 301-304.
[18]	凌东雄 , 李俊昌 , 李行一 . 衍射受限光学系统激光光场的数值模拟. 激光技术, 2002, 26(4): 284-286.
[19]	孟妮妮 , 钱晓凡 , 刘滨 , 李昕颖 , 张亚萍 . 振幅自由度对衍射光学元件成像的影响研究. 激光技术, 2019, 43(6): 855-862. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2019.06.023
[20]	徐荣青 , 王建华 , 倪晓武 . 一种θ可变的无衍射光束产生方法. 激光技术, 2000, 24(5): 322-325.

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双离轴衍射透镜的矢量设计算法

作者简介: 冯迪,男,1972年4月出生.博士研究生.现从事衍射微光学元件的分析、设计和工艺研

1. 清华大学精密仪器系, 北京, 100084

收稿日期: 2003-01-24
录用日期: 2003-10-23
网络出版日期: 2003-11-25

基金项目: 国家高科技资助项目

关键词:

摘要: 设计特征尺寸可与照射光波长相比拟的衍射光学器件时,必须采用严格的矢量设计算法.为克服传统搜索算法计算次数多、收敛速度慢的缺点,同时结合时域有限差分算法进行光场与衍射器件相互作用的矢量计算,提出了一种高效的迭代算法.利用该算法,设计了双离轴透镜,结果表明,该算法计算次数少、收敛效果好.