清华大学精密测试技术与仪器国家重点实验室,北京,100084
采用精细化设计方法,进行了分数傅里叶变换衍射光学束匀滑器件的设计,利用爬山 模拟退火混合优化算法,获得了真实的束匀滑分布,不仅控制了算法采样点上的光强分布,还控制了其他非采样点上的光强分布。
光电子学 分数傅里叶变换 衍射光学器件 束匀滑 精细化设计
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利用爬山 模拟退火混合优化算法,对圆对称衍射光学束匀滑器件进行了精细化设计。对比选取不同的焦面采样间隔进行的束匀滑器件的设计结果,发现其采样间隔严重影响设计结果的真实性,设计计算中仅仅满足采样定理是不够的。为了获得真实的束匀滑分布,采样间隔必须小于/等于0.5倍传统采样间隔,只有这样才能同时控制住焦面采样点和其他非采样点处的光强分布,使其满足束匀滑分布。
物理光学 衍射光学器件 混合优化算法 束匀滑 精细化设计
1 清华大学 精密测试技术与仪器国家重点实验室,北京,100084
2 清华大学 精密测试技术与仪器国家重点实验室,北京,100084）
采用精细化设计方法,进行了菲涅耳区衍射光学束匀滑器件的设计,利用爬山-模拟退火混合优化算法,获得了真实的束匀滑分布,不仅控制了算法采样点上的光强分布,还控制了其他非采样点上的光强分布.优化得到的束匀滑器件的位相深度小于π,易于后续加工.
菲涅耳区 衍射光学器件 束匀滑 精细化设计 Fresnel diffraction region Diffractive optical element Beam smoothing Precise design
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采用空间频谱方法分析了衍射光学束匀滑器件的焦面光强分布,重新定义了光能利用率及顶部不均匀性两个参数,由于其定义的溯源性,能够真实准确地评价束匀滑器件的设计性能.最后,采用这两个参数对精细化设计前后的衍射光学束匀滑器件性能进行了对比,结果证明了精细化设计的有效性.
空间频谱 衍射光学器件 束匀滑 精细化设计
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修正了衍射光学束匀滑器件一维设计公式,利用爬山-模拟退火混合优化算法,进行了束匀滑器件的精细化设计,不仅获得了算法中焦面采样点上的束匀滑光强分布,还使焦面上其他非采样点也满足束匀滑光强分布.
衍射光学器件 束匀滑 精细化设计
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对实现焦斑形态控制的衍射光学器件进行了精细化设计,模拟计算结果表明,可同时满足洞口附近旁瓣光强峰值不超过主瓣平均光强的0.01%,且主瓣顶部不均匀性小于10%。选取不同的采样间隔对比说明了精细化设计相对于传统设计,能真实准确地获得焦斑形态的性能参数。最后,采用功率谱密度(PSD)方法初步分析了器件几何结构与焦斑性能,特别是旁瓣间的对应关系。
衍射光学器件 焦斑形态 精细化设计 旁瓣 功率谱密度 diffractive optical element focused spot precise d
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采用爬山-模拟退火混合优化算法,选取合适的权重因子,改善了衍射光学束匀滑器件的设计性能,其顶部不均匀性小于1％,能量利用率优于95％。采用旋转镂空掩模板,加工出φ180的束匀滑器件,并进行了实验研究,获得了较好的束匀滑光强包络。为获得真实的束匀滑分布、改善顶部均匀性、提高抗波前畸变宽容度,选取特定的焦面采样间隔进行了精细化设计。
衍射光学器件 束匀滑 精细化设计 混合优化算法 diffractive optical element beam smoothing precise design hybrid optimization algorithm
