用二元光学技术制作计算全息波面变换元件

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。     

二元光学

1998年8月在清华大学召开的“当代工程科学进展及工科物理教学改革高级研讨班”上特邀金国藩院士作了报告,今予发表.各位老师：很高兴今天能在这儿和大家一起参加高级研讨班.既然是研讨班,我先讲一些,然后大家看有什么问题,共同研讨.我今天报告的题目是“二元光学”,包括四部分内容.1导言可以这样说,现在希望仪器能做得尽量小,尤其是在空间上,这样拿到各地使用就很方便.因此,仪器的发展首先是小型化.但大家可以看到：任何一种光学仪器都比较大.现在除了我的眼镜以外,所有的光学仪器大都是光电结合,很少完全是目视仪器.光电结合,…     

二元光学元件衍射效率的逐层分析法研究

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。     

二元光学：90年代的光学技术

二元光学是在计算全息与相息图研究发展的基础上新兴的一个光学学科分支．在光的衍射原理的基础上，通过计算机设计与微电子加工技术，人们研制成二元光学器件．它是一种片基表面深度为亚微米级的台阶形分布的纯相位器件，可以微型阵列化与集成化．它在激光波面校正、激光相干合成、微透镜阵列、红外光系统、光雷达、光通信、光互连与光计算等方面有非常良好的应用前景．     

二元光学元件

二元光学元件是一种新型的衍射光学元件,它对光学仪器的小型化、集成化起着很重要的作用。本文介绍了二元光学元件的概况,衍射透镜理论,二元光学元件的制造方法以及发展趋势。     

二元光学进展

对二元光学的产生和发展作了简要的介绍，通过说明二元学光元件的设计和制作过程，建立二元光学的基本概念，阐述了二元光学的主要应用。     

一种新型的二元光学器件——多位相光束分束器的制作

本文报道了用于多光束分束器的反射式16位相值二元光学器件的制作。该二元光学器件把一束光束分成5×5光束阵列。测量的衍射效率为76.16%,接近理论设计值79.68%。该二元光学器件的有效孔径为10mm×10mm。     

提高二元光学器件衍射效率的准连续编码策略

基于标量衍射理论，二元光学器件的衍射效率，微结构误差对衍射效率的影响，提出了一种准连续编码方法，并给出了加工非２ｎ台阶所需掩模板的具体形式。在一定的加工条件和工艺水平下，采用这种编码方法，可以不增加加工成本和工序，仅通过新颖的掩模板设计方法充分利用现有加工条件和设备，使二元光学器件的衍射效率得到很大程度的提高。从而不仅能使一般混合系统的效率得到提高，更能充分发挥混合光学系统的成像能力。此编码方法的采用有利于推进二元光学器件的实用化。     

自适应光学波面传感器的研究

在讨论几种波面传感器的基础上,介绍了一种新型的自适应光学波面传感器。实验结果表明,软刀口型波面传感器具有良好的实际应用前景。给出了它的工作原理,并介绍了各种传感器的优点。     

二元光学元件及其应用

叙述一种新型衍射光学元件──—二元光学元件的设计原理及其制造方法。分析二元光学元件的衍射效率和色差，讨论光刻法对其最小特征线宽的限制因素，阐明二无光学元件的特点及应用。     

减少自变量与ALOPEX算法在二元光学元件设计中的应用

建立了在二元光学元件优化设计中独立自变量数目与入出射图案之间的数学关系，指出了以往将元件所有单元位相作为自变量直接进行优化的不当所在，为减少设计中计算量与得到好的设计结果提供了一条有效途径；另外，成功地将一种比模拟退火算法计算量小的优化算法－ＡＬＯＰＥＸ应用到二元光学元件的设计中来，结合这两方面，提出了一种计算量小，且抗局部极值能力强的通用二元光学元件设计方案，最后比较了多种算法的设计结果。     

实现惯性约束聚变驱动器谐波分离的二元光学元件研究

针对惯性约束聚变驱动器的要求,基于二元光学深蚀刻的思想,设计并制作成功二元光学谐波分离器。测量表明,三倍频光的能量利用率达７５．７３％。     

二元振幅型面板用于光束空间整形

为了提高高功率激光系统的整体效率和充分利用光能,需要对前端注入的高斯光束进行空间整形,实现驱动器终端激光的均匀化输出.采用振幅型二元面板对激光光束进行空间强度整形,利用误差扩散法进行了理论设计,数值摸拟了整形效果,同时讨论了面板加工误差以及空间滤波器的小孔大小等因素带来的影响.根据理论设计,分别加工了反高斯透射率分布和抛物线透射率分布的二元面板,并进行了整形实验,实现了各自的整形功能,并做了误差分析.实验让明二元面板能对激光光束的空间强度分布实现了精确的整形.     

深蚀刻二元光学元件

提出一种新颖的，蚀刻位相深度超过２π的深蚀刻二元光学技术，并从理论上分析深蚀刻二元光这元件与衍射效率的关系，然后用计算机进行模拟与分析，得到深蚀刻二元光学元件特性后一些初步研究结果。     

用二元光学技术制作反射式相息图

采且Ｇｅｒｃｈｂｅｒｇ－Ｓａｘｔｏｎ（Ｇ－Ｓ）迭代算法，在物域和频域之间进行多次迭代，使频谱的振幅大致为常数，并对频谱的位相进行量化，用二元光学技术制成了８台阶反射式相息图（ｋｉｎｏｆｏｒｍ）再现时获得清晰的像，衍射效率较高。     

小周期二元光学元件的矢量分析

详细地介绍了一种可用于分析大口径大视场二元光学系统的光栅矢量分析法－－ＢＫＫ 种方法适用于光栅周期处于波长量级、任意光栅轮廓及倾斜入射时的衍射率计算。给出 计算结果,并与标量近似计算结果进行比较 。     

用二元光学元件实现复消色差

将一个二元光学元件与一个折射透镜组合成混合透镜，把这个混合透镜作为一种混合等效玻璃和另一种适当的玻璃相结合可以实现复消色差，给出了光焦度解的求法并讨论了玻璃材料的选择。