前言 WE4:Jy
A) p}AEBc 通常激光光強(qiáng)分布呈高斯型,而在許多實(shí)際應(yīng)用中,需要將光強(qiáng)分布加以轉(zhuǎn)換,即光束整形,如呈平頂狀和環(huán)狀等。以往人們多用計(jì)算全息法實(shí)現(xiàn)環(huán)形分布,但衍射效率低,難于推廣。近年來(lái)人們開(kāi)始研究二元光學(xué)元件(BOE)在光束整形方面的作用。二元光學(xué)元件是在計(jì)算機(jī)制全息圖和相息圖研究發(fā)展的基礎(chǔ)上,利用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)和微電子加工技術(shù)研制成的一種高效率的新型光學(xué)元件。由于它能靈活控制波前,因此在光束整形方面有著廣泛的應(yīng)用前景。 b=-<4Vu*\ 二元光學(xué)的優(yōu)點(diǎn)——高衍射效率;獨(dú)特的色散性能;更多的設(shè)計(jì)自由度;寬廣的材料選擇;獨(dú)特的光學(xué)功能。 1[J&^@t[h6
B8Jev\_ W+a>*#* 圖1表面進(jìn)行劃分從而形成一個(gè)二元光學(xué)元件 1QE-[|
二元光學(xué)器件分為主階次和帶有幾個(gè)次階次的連續(xù)界面。在二元光學(xué)中,每個(gè)主階次上的次階次數(shù)目通常設(shè)置為2、4、8等。GLAD中產(chǎn)生二元光學(xué)元件命令如下所示: b0x9} binary/lens/surface kbeam xrad yrad level nlevels (SoV2[| int2phase/two kbeam1 kbeam2 [2.*pi*(rindex-1)/lambda]
k$}XZ,Q binary/lens/phasescreen ibeams rindex xrad yrad level nlevels 1@E<5rp o binary/lens/residual ibeams rindex xrad yrad level nlevels {{f%w$r( binary/surface kbeam level nlevels *FR
Eh@R 這些命令執(zhí)行的是產(chǎn)生二元光學(xué)的光柵和透鏡,其二元光學(xué)表面可以由binary/surface 命令產(chǎn)生,并直接或者間接依靠 int2phase、int2waves、sfocus起著相位屏的作用。二元光學(xué)表面可以圖示為plot的強(qiáng)度項(xiàng)。 0 '~Jr\4 binary/surface 命令能夠?qū)⑷我夥植嫉墓鈭?chǎng)轉(zhuǎn)化為二元光學(xué)器件的面形。 j)C%zzBu( :cG_aOkid f`p`c* 二元光柵表面計(jì)算: 0Apdhwk~ 這里舉一個(gè)二元光柵的例子,它是由二元表面組成,然后對(duì)其執(zhí)行“sfocus”命令。表面通過(guò)具有一定高度的強(qiáng)度表現(xiàn)出來(lái),高度的單位為厘米,表面的高度可以通過(guò)任意一個(gè)常規(guī)的強(qiáng)度出圖命令顯示出來(lái)。“sfocus”命令將表面的高度作為一個(gè)相位差引入,然后乘以α = n – 1,傳輸距離為z,將其設(shè)定為1。“sfocus”命令還包括了2π ⁄ λ這一項(xiàng)。次級(jí)數(shù)量分別為2,4,8和16,在這樣的單位下,16個(gè)次級(jí)分辨率不好,但是表面卻可以以一個(gè)近似光滑的分布顯示出來(lái)。 +f+x3OMX3
~({aj|Y `f*?|) ;_of' 二元透鏡計(jì)算: 9Z6]