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相似文献
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1.
二元光学元件衍射效率的逐层分析法研究   总被引:5,自引:0,他引:5  
叶钧  许乔 《光学学报》1996,16(10):350-1355
提出了一种有效的分析二元光学元件衍射效率的新方法-逐层分析法,并对四台阶二元器件,就蚀刻深度误差和横向对准误差对器件衍射效率的影响进行了详细的分析和讨论,证明了用该方法分析含有横向对准误差的二元光学元件的衍射效率非常简便有效。  相似文献   

2.
为了同时对长焦透镜的面形和焦距进行高精度检测,提出在Zygo干涉仪的球面光路中加入一个二元衍射元件作为检测件的计算全息法。 首先对计算全息法检测长焦透镜的面形和焦距进行了理论推导,并给出焦距误差公式。在Zemax中使用在平面基底上制作的二元衍射元件对一个长焦透镜的面形和焦距进行了模拟检测,其中对该长焦透镜面形的干涉检测PV值为0.0034λ,对焦距的检测精度为-0.11%。最后详细分析了两类误差对检测结果的影响,其中光学元件的位置误差影响不超过0.1λ;二元衍射元件的制造误差影响约0.01λ,在具体制造过程中,其径向位置误差和台阶误差可分别在2 μm和5 nm之内。在综合考虑各项误差的情况下,该方法的检测精度仍然可控制在2λ/25之内。  相似文献   

3.
激光直接光刻制作微透镜列阵的方法研究   总被引:2,自引:1,他引:1  
杜春雷  徐平 《光学学报》1996,16(8):194-1196
介绍了利用激光直接光刻制作8相位台阶菲涅尔衍射微透镜列阵的工艺方法,并对元件的衍射效率及光刻过程中的制作误差进行了分析,透镜列阵在小形Shack-Hartmann波前传感器中得到了应用。  相似文献   

4.
入射角对双层衍射光学元件衍射效率的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
基于单层衍射二元光学元件的相位延迟表达式,将双层衍射光学元件的衍射面用二元光学元件的台阶表面近似模拟,推导出光束斜入射时双层衍射光学元件的衍射面产生的相位延迟,揭示出含有斜入射角度的双层衍射光学元件衍射效率表达式.实例分析结果表明,双层衍射光学元件衍射效率仅在一定角度范围内对入射角的变化不敏感,当入射角度持续增大时,衍射效率随入射角的增加快速下降.当入射角从0°增大到4.5°时,衍射效率几乎没有下降;当入射角从4.5°增大到6.7°时,衍射效率开始缓慢下降到95%;当入射角从6.7°增大到9.5°时,衍射效率明显下降到80%;当入射角从9.5°增大到18°时,衍射效率快速下降到0.  相似文献   

5.
用二元光学技术制作计算全息波面变换元件   总被引:9,自引:3,他引:6  
张良  史云飞 《光学学报》2001,21(9):150-1152
基于计算全息原理与二元光学技术设计制作了应用于机载平视显示器(HUD)中的计算全息波面变换元件,该元件具有较高的衍射效率,一块二元相位型计算全息元件的衍射效率比一般计算全息图的衍射效率提高了四倍,并能产生传统光学元件不能实现的光学波面,如非球面,环状面和锥面等,制作工艺简单,复制简便。  相似文献   

6.
王磊  窦健泰  马骏  袁操今  高志山  魏聪  张天宇 《物理学报》2017,66(9):94201-094201
本文提出了一种基于叠层衍射成像(ptychography)的二元光学元件的检测方法,该方法可实现对二元光学元件表面微观轮廓的检测以及特征尺寸的标定.相比于传统的二元光学元件检测方法,其使用无透镜成像技术,简化了系统结构并可适用于特殊环境下的检测.该方法可直接通过采集多幅衍射图,利用叠层衍射成像迭代算法可精确地复原大尺寸待测元件的表面微观轮廓,提高大尺寸器件的检测效率.本文模拟仿真了台阶高度与噪声大小对纯相位台阶板复原结果的影响,并在光学实验中选取计算全息板为样品,复原样品的表面微观轮廓信息以及得到台阶高度.以白光干涉仪检测结果为标准,该方法在精度要求不太高的前提下,可获得令人满意的成像质量.  相似文献   

7.
亚波长衍射微透镜的设计   总被引:5,自引:5,他引:0  
设计了连续浮雕衍射微透镜和与其等效的二元亚波长衍射微透镜,采用旋转体时域有限差分法对通过计算机辅助设计出的元件进行了严格的矢量分析,给出了各元件在焦平面的场强分布.分析结果表明,本文设计的二元亚波长微透镜对连续浮雕微透镜有很好的等效效果;填充因子的脉冲宽度调制法要优于填充因子的线性近似法;制作相对误差不大时深度误差和宽度误差对微透镜聚光能力的影响不大.  相似文献   

8.
针对大口径衍射光学元件快速高精度分析难题,提出了基于响应函数的光场调制分析方法。首先,将衍射元件表面的微结构分解成多个台阶结构;然后,使用严格矢量理论方法计算台阶对入射光场的调制作用,并转化成阶跃响应函数;最后,利用相干合成原理将每个台阶的阶跃响应函数合成为微结构对入射光场的响应。分析了微结构最小线宽、响应函数作用范围和台阶定位误差等对计算精度的影响,并利用所提方法计算了不同口径衍射透镜的近场及远场分布。结果表明,即使存在25 nm的台阶定位误差,透镜远场的最大光强和衍射效率与严格矢量理论计算结果的差异仍然小于2%,同时计算效率提升了至少3个数量级,可见,所提方法可兼顾大口径衍射元件分析的精度与速度。  相似文献   

9.
采用分步迭代算法设计制作衍射光学元件   总被引:6,自引:1,他引:5       下载免费PDF全文
 结合均匀照明相位器件的设计实例,介绍最新提出的基于迭代框架的优化方法,并应用该方法设计制作了16台阶的衍射光学元件并对其进行了测试,验证了设计原理及方法的正确性,且对加工中可能出现的误差进行了分析和讨论。测试结果验证了采用多台阶相位结构的设计方案能有效提高工艺宽容度。  相似文献   

10.
高能量效率的大口径多台阶衍射光学元件   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
在高功率激光装置的束匀滑元件应用中,如何提高焦斑的能量集中度,是系统的一大关键难题,尤其是对于具有台阶相位突变的二元光学元件.本文最近的研究表明,通过抑制高衍射级次的能量损失,多台阶相位板既能提供很好的均匀焦斑,又能集中绝大部分能量于其中.后续的理论分析和实验测试论证了此改进方案,由此获得超过90%能量利用率的匀滑焦斑不再是大口径(〉100mm)多台阶衍射光学元件无法逾越的障碍.  相似文献   

11.
线宽误差对菲涅耳透镜衍射效率的影响   总被引:3,自引:1,他引:2  
基于标量衍射理论,首先得出存在线宽误差情况下4阶菲涅耳透镜衍射效率的解析式;并以 4阶、8阶和16阶菲涅耳透镜为例,进行计算机模拟计算并系统分析线宽误差对菲涅耳透镜衍射效率的影响。通过实验测量16阶菲涅耳透镜的线宽误差,分析其对16阶菲涅耳透镜衍射效率的影响。模拟计算结果对多阶菲涅耳透镜的制作提供重要的理论指导。  相似文献   

12.
黑腔端置靶辐照不均匀性分析   总被引:7,自引:3,他引:4  
提供一种解析方法来研究激光加热黑腔所产生的平面辐射场的不均匀度与平面靶大小和位置的关系,解析结果与数值模拟结果进行了比较,两者的曲线形状基本一致,辐照不均匀度最小值的位置也是一致的。并用此方法给出了能产生有最小辐照不均匀度的平面辐射场的腔靶尺寸的范围。  相似文献   

13.
陈戍  张延炘 《光学学报》2006,26(3):30-436
介绍了三种类型的光电混合神经网络系统,重点研究了衍射引起的误差对系统输出的影响。根据衍射、光学信息处理和神经网络理论,采用实验中的参量和输入数据,对衍射造成的输出误差做了仿真分析。分析表明,近场衍射造成较大的输出误差。近场与远场衍射综合作用时,误差因输入图像模式不同而差异较大;其中,当输入较小的简单图像时相对误差较大;而对实验中实际采用的复杂图像,相对误差较小。利用线性回归方法对输出数据做了校正,并分析了其可行性,校正后的数据误差降低一个量级。衍射误差对实验中识别率的影响可以控制在较小的范围内,识别率可以保持在97.7%以上。  相似文献   

14.
相移相位测量的全息再现算法及测量误差分析   总被引:2,自引:2,他引:0  
吕晓旭  钟丽云  张以谟 《光学学报》2006,26(9):367-1371
用全息原理和方法研究相移相位测量,得到了N步整周期相移再现物光波复振幅同步叠加函数(N步相移函数),同时提出一种新的相移相位测量误差分析和最大误差估计方法。N步相移干涉图是以理想平行光为参考光的无衍射同轴全息图,将其与对应的相移参考光相乘后求和得到N步相移函数;在理想情况下,这是一种复振幅分离、测量和物光波复振幅函数同步叠加方法,存在误差时计算出的相位是最小二乘方法的最佳期望结果。利用N步相移函数得到的N 1步相移函数,说明非理想N步相移函数是理想N步相移函数与误差函数之和,可以把相位型误差转化为与振幅和强度相对误差同等的误差来对待,降低了相位测量中误差估计的难度,给出了N步相移算法最大误差的估计方法和公式。  相似文献   

15.
分频光栅的衍射特性及误差分析   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
 基于标量衍射理论推导出了分频光栅的各级衍射效率公式,分析了分频光栅的衍射特性,发现入射光波在满足相应的相位延迟条件时,能被分频光栅以最大效率衍射进3个中央级次中的某一级。分析和比较了两种制作工艺中的刻蚀深度误差、占空比误差对衍射效率的影响。在惯性约束聚变(ICF)应用中,对于同一要求的3倍频光的衍射效率范围,两种工艺的刻蚀误差容限是相同的,但是两种工艺的相同刻蚀误差却带来不同的衍射效率。在不计其它误差时,占空比误差不会对3倍频光的衍射效率产生影响,但可以对基频光和2倍频光产生相反的影响,占空比误差还可以使基频光和2倍频光的主要衍射级次的效率都降低,同时增大它们的0级衍射效率。  相似文献   

16.
孙景亭 《应用光学》1994,15(4):49-53
导出非傍轴区轴上点菲涅尔圆孔衍射的精确解析式,并用计算机模拟出不同参数下的各种衍射光强曲线。通过理论分析,揭示出菲涅尔圆孔衍射更深刻的物理内涵。  相似文献   

17.
本文对直接测量和间接测量的误差计算和误差的有效位数进行讨论。  相似文献   

18.
五角棱镜的光束转向误差对波前测量的影响   总被引:4,自引:2,他引:2       下载免费PDF全文
常山  曹益平  陈永权 《应用光学》2006,27(3):186-191
从分析五角棱镜的角度制造误差产生的光学平行差入手,推导出确定入射光线和棱镜调整的表达式;利用棱镜转动定理建立了五角棱镜的光输出平面波前与其角度制造误差和导轨引起的运动误差之间的关系;并用计算机模拟试验分析了五角棱镜的角度制造误差和导轨引起的运动误差产生的扫描光束转向的波前误差。指出此研究结果有利于五角棱镜的加工和棱镜调整,还有利于大口径望远系统波前检测过程中扫描光束转向的波前误差的修正。  相似文献   

19.
针对大面积光栅制作过程易出现的拼接偏差问题,基于标量衍射理论推导拼接光栅远场衍射的光强分布,计算分析几种常见拼接误差对拼接光栅性能的影响,以确定光栅拼接过程的误差容限.研究表明:拼接光栅的远场衍射光场随纵向和横向平移误差的变化呈周期性,且这两种平移误差带来的影响可相互补偿;而拼接光栅的旋转误差对远场衍射光场分布的影响较严重,当旋转误差增大到9.5875×10-5度时,衍射光场的峰值光强降为0.9,且两光栅各自峰值出现的方向成9.5875×10-5度.  相似文献   

20.
亚波长介质光栅的制作误差分析   总被引:13,自引:10,他引:3  
利用严格耦合波理论(RCWA)分析了方向误差和面形误差对亚波长光栅衍射效率的影响. 通过分析发现,方向误差和图案边缘钝化对光栅的衍射效率影响不大,而刻蚀过程中由于侧壁倾斜而产生的面形误差对光栅的衍射效率影响非常大.在制作亚波长光栅时,可以通过选取合理的刻蚀系统或增大占空比的方法来避免基底型误差的出现.该结论对于制作亚波长光栅具有重要的指导作用.同时根据得出的结论,选用专门用于硅深刻蚀的等离子体辅助刻蚀系统制作出了红外30 μm亚波长抗反射光栅,检测结果显示,光栅沟槽侧壁陡峭且透过率和设计值吻合得比较好.  相似文献   

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