Научные статьи \ Прикладные науки. Медицина. Технология \ Инженерное дело. Техника в целом \ Общее машиностроение. Ядерная технология. Электротехника. Технология машиностроения \ Электротехника

Многофокусная спектральная дифракционная линза

Многофокусная спектральная дифракционная линза

Автор: Досколович Леонид Леонидович, Безус Евгений Анатольевич, Казанский Николай Львович

Журнал: Компьютерная оптика @computer-optics

Рубрика: Дифракционная оптика, оптические технологии

Статья в выпуске: 2 т.42, 2018 года.

Бесплатный доступ

Предложен метод расчёта спектральной многофокусной дифракционной линзы, формирующей заданный набор фокусов с фиксированными положениями при нескольких различных длинах волн. Метод основан на минимизации функции, представляющей квадрат модуля разности между комплексными амплитудами пучков, формируемых микрорельефом спектральной линзы для заданных длин волн, и функциями комплексного пропускания многофокусных линз, рассчитанных для указанных длин волн. В качестве примера были рассчитаны зонные пластинки, формирующие три фиксированных фокуса при трёх и четырёх длинах волн. Полученные результаты могут найти применение при разработке и создании новых многофокусных контактных и интраокулярных линз с уменьшенными хроматическими аберрациями.

Еще

Многофокусная линза, дифракционная линза, зонная пластинка, дифракционная оптика

Короткий адрес: https://sciup.org/140228776

IDR: 140228776   |   DOI: 10.18287/2412-6179-2018-42-2-219-226

Multifocal spectral diffractive lens

We present a method for calculating a spectral multifocal diffractive lens that forms a given set of fixed-position foci at multiple operating wavelengths. It is based on minimizing a function represented as a squared absolute value of difference between the complex amplitudes of beams formed by the relief of a spectral lens at the given wavelengths and the complex transmission functions of multifocal lenses calculated for these wavelengths. As an example, we calculated zone plates that form three fixed foci at three and four operating wavelengths. The results obtained may find application in the development and creation of new multifocal contact and intraocular lenses with reduced chromatic aberrations.

Еще

Список литературы Многофокусная спектральная дифракционная линза

  • Soifer, V.A. Iterative methods for diffractive optical elements computation/V.A. Soifer, V.V. Kotlyar, L.L. Doskolovich. -London, Bristol: Taylor & Francis, 1997. -244 p. -ISBN: 0-7484-0634-4.
  • Golub, M.A. Computer generated diffractive multi-focal lens/M.A. Golub, L.L. Doskolovich, N.L. Kazanskiy, S.I. Kharitonov, V.A. Soifer//Journal of Modern Optics. -1992. -Vol. 39, Issue 6. -P. 1245-1251. - DOI: 10.1080/713823549
  • Golub, M.A. Laser beam splitting by diffractive optics/M.A. Golub//Optics and Photonics News. -2004. -Vol. 15, Issue 2. -P. 36-41. - DOI: 10.1364/OPN.15.2.000036
  • Ravikumar, S. Chromatic aberration and polychromatic image quality with diffractive multifocal intraocular lenses/S. Ravikumar, A. Bradley, L.N. Thibos//Journal of Cataract and Refractive Surgery. -2014. -Vol. 40, Issue 7. -P. 1192-1204. - DOI: 10.1016/j.jcrs.2013.11.035
  • Gatinel, D. Design and qualification of a diffractive trifocal optical profile for intraocular lenses/D. Gatinel, C. Pagnoulle, Y. Houbrechts, L. Gobin//Journal of Cataract and Refractive Surgery. -2011. -Vol. 37, Issue 11. -P. 2060-2067. - DOI: 10.1016/j.jcrs.2011.05.047
  • Akondi, V. Temporal multiplexing to simulate multifocal intraocular lenses: theoretical considerations/V. Akondi, C. Dorronsoro, E. Gambra, S. Marcos//Biomedical Optics Express. -2017. -Vol. 8, Issue 7. -P. 3410-3425. - DOI: 10.1364/BOE.8.003410
  • Lane, S.S. Multifocal intraocular lenses/S.S. Lane, M. Morris, L. Nordan, M. Packer, N. Tarantino, R.B. Wallace 3rd//Ophthalmology Clinics of North America. -2006. -Vol. 19, Issue 1. -P. 89-105. - DOI: 10.1016/j.ohc.2005.09.002
  • Valle, P.J. Visual axial PSF of diffractive trifocal lenses/P.J. Valle, J.E. Oti, V.F. Canales, M.P. Cagigal//Optics Express. -2005. -Vol. 13, Issue 7. -P. 2782-2792. - DOI: 10.1364/OPEX.13.002782
  • Osipov, V. Application of nanoimprinting technique for fabrication of trifocal diffractive lens with sine-like radial profile/V. Osipov, L.L. Doskolovich, E.A. Bezus, T. Drew, K. Zhou, K. Sawalha, G. Swadener, J.S.W. Wolffsohn//Journal of Biomedical Optics. -2015. -Vol. 20, Issue 2. -025008. - DOI: 10.1117/1.JBO.20.2.025008
  • Hinze, U. Additive manufacturing of a trifocal diffractive-refractive lens/U. Hinze, A. El-Tamer, L.L. Doskolovich, E.A. Bezus, S. Reiß, H. Stolz, R.F. Guthoff, O. Stachs, B. Chichkov//Optics Communications. -2016. -Vol. 372. -P. 235-240. - DOI: 10.1016/j.optcom.2016.04.029
  • Kohnen, T. First implantation of a diffractive quadrafocal (trifocal) intraocular lens/T. Kohnen//Journal of Cataract and Refractive Surgery. -2015. -Vol. 41, Issue 10. -P. 2330-2332. - DOI: 10.1016/j.jcrs.2015.11.012
  • Dammann, H. Color separation gratings/H. Dammann//Applied Optics. -1978. -Vol. 17, Issue 15. -P. 2273-2279. - DOI: 10.1364/AO.17.002273
  • Dong, B.-Z. Diffractive phase elements that implement wavelength demultiplexing and spatial annular focusing simultaneously/B.-Z. Dong, G.-Z. Yang, B.-Y. Gu, G.-Q. Zhang//Journal of the Optical Society of America A. -1997. -Vol. 14, Issue 1. -P. 44-48. - DOI: 10.1364/JOSAA.14.000044
  • Dong, B.-Z. Design and fabrication of a diffractive phase element for wavelength demultiplexing and spatial focusing simultaneously/B.-Z. Dong, G.-Q. Zhang, G.-Z. Yang, B.-Y. Gu, S.-H. Zheng, D.-H. Li, Y.-S. Chen, X.-M. Cui, M.-L. Chen, H.-D. Liu//Applied Optics. -1996. -Vol. 35, Issue 35. -P. 6859-6864. - DOI: 10.1364/AO.35.006859
  • Bengtsson, J. Kinoforms designed to produce different fan-out patterns for two wavelengths/J. Bengtsson//Applied Optics. -1998. -Vol. 37, Issue 11. -P. 2011-2020. - DOI: 10.1364/AO.37.002011
  • Doskolovich, L.L. Design of DOEs for wavelength demultiplexing and spatial focusing/L.L. Doskolovich, P.M. Repetto//Journal of Optics A: Pure and Applied Optics. -2000. -Vol. 2, Issue 5. -P. 488-493. - DOI: 10.1088/1464-4258/2/5/323
  • Methods for computer design of diffractive optical elements/L.L. Doskolovich, D.L. Golovashkin, N.L. Kazanskiy, S.I. Kharitonov, S.N. Khonina, V.V. Kotlyar, V.S. Pavelyev, R.V. Skidanov, V.A. Soifer, V.S. Solovyev, G.V. Uspleniev, A.V. Volkov; ed. by V.A. Soifer. -New York: Wiley, 2002. -784 pp. -ISBN: 978-0-471-09533-0.
  • Doskolovich, L.L. Design and investigation of color separation diffraction gratings/L.L. Doskolovich, N.L. Kazanskiy, S.N. Khonina, R.V. Skidanov, N. Heikkilä, S. Siitonen, J. Turunen//Applied Optics. -2007. -Vol. 46, Issue 15. -P. 2825-2830. - DOI: 10.1364/AO.46.002825
  • Sweeney, D.W. Harmonic diffractive lenses/D.W. Sweeney, G.E. Sommargren//Applied Optics. -1995. -Vol. 34, Issue 14. -P. 2469-2475. - DOI: 10.1364/AO.34.002469
  • Хонина, С.Н. Анализ фокусировки гармонической дифракционной линзой с учётом дисперсии показателя преломления/С.Н. Хонина, С.Г. Волотовский, А.В. Устинов, С.И. Харитонов//Компьютерная оптика. -2017. -Т. 41, № 3. -С. 338-347. - DOI: 10.18287/2412-6179-2017-41-3-338-347
  • Грейсух, Г.И. Подавление спектральной селективности двухслойных рельефно-фазовых дифракционных структур/Г.И. Грейсух, Е.А. Безус, Д.А. Быков, Е.Г. Ежов, С.А. Степанов//Оптика и спектроскопия. -2009. -Т. 106, № 4. -С. 692-697.
  • Gurenko, V.M. Laser writing system CLWS-300/C-M for microstructure synthesis on axisymmetric 3D surfaces/V.M. Gurenko, L.B. Kastorsky, V.P. Kiryanov, A.V. Kiryanov, S.A. Kokarev, V.M. Vedernikov, A.G. Verkhogliad//Proceedings of SPIE. -2002. -Vol. 4900. -P. 320-325. - DOI: 10.1117/12.484573
Еще
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp