О применении метода согласованных квадрик к расчёту дифракционных оптических элементов
Автор: Досколович Леонид Леонидович, Моисеев Михаил Александрович, Казанский Николай Львович
Журнал: Компьютерная оптика @computer-optics
Рубрика: Дифракционная оптика, оптические технологии
Статья в выпуске: 3 т.39, 2015 года.
Бесплатный доступ
Рассмотрено применение модификации метода согласованных квадрик, предназначенной для расчёта функции эйконала светового поля из условия фокусировки в набор точек, к расчёту дифракционных оптических элементов. Представлены результаты расчёта функции эйконала для фокусировки в набор точек, образующих изображение калькулятора. Исследованы характеристики формируемого изображения в рамках скалярной теории дифракции. Показано, что метод может быть применён для расчёта дифракционных оптических элементов, формирующих заданные непрерывные распределения освещённости в рамках скалярной теории дифракции. На примерах показано, что рассчитанная функция эйконала является хорошим начальным приближением при расчёте дифракционных элементов на основе итерационного алгоритма Герчберга-Секстона.
Геометрическая оптика, эйконал, метод согласованных квадрик
Короткий адрес: https://sciup.org/14059367
IDR: 14059367
On using a supporting quadric method to design diffractive optical elements
Application of a modified supporting quadric method in diffractive optical element design is described. As an example, we compute the eikonal function to focus into a calculator's image represented by a set of points. Properties of the produced image are analyzed using the scalar diffraction theory. It is shown that the proposed method can be used for the design of diffractive optical elements focusing into a continuous required illuminance distribution. Numerical examples also show that the computed eikonal function is a good initial estimate for the iterative Gerchberg-Saxton algorithm.
Список литературы О применении метода согласованных квадрик к расчёту дифракционных оптических элементов
- Winston, R. Nonimaging Optics/R. Winston, J.C. Miñano, P. Benítez -Elsevier Academic Press, 2005. -512 p.
- Oliker, V.I. Mathematical aspects of design of beam shaping surfaces in geometrical optics/V.I. Oliker//Trends in Nonlinear Analysis; ed. by V.I. Oliker, M. Kirkilionis, S. Krömker, R. Rannacher, F. Tomi. -Springer, 2003. -P. 197-224.
- Kochengin, S.A. Computational algorithms for constructing reflectors/S.A. Kochengin, V.I. Oliker//Computing and Visualization in Science. -2003. -Vol. 6. -P. 15-21.
- Oliker, V. Supporting quadric method in optical design of freeform lenses for illumination control of a collimated light/V. Oliker, J. Rubinstein, G. Wolansky//Advances in Applied Mathematics. -2015. -Vol. 62. -P. 160-183
- Wang, X.J. On the design of a reflector antenna II/X.J. Wang//Calculus of Variations and Partial Differential Equations. -2004. -Vol. 20(3) -P. 329-341.
- Glimm, T. Optical design of single reflector systems and the Monge-Kantorovich mass transfer problem/T. Glimm, V. Oliker//Journal of Mathematical Sciences. -2003. -Vol. 117(3). -P. 4096-4108.
- Досколович, Л.Л. Расчёт эйконала светового поля для фокусировки в набор точек/Л.Л. Досколович, М.А. Моисеев, Е.В. Бызов, С.В. Кравченко//Компьютерная оптика. -2014. -Т. 38, № 3. -С. 443-448.
- Soifer, V.A. Iterative Methods for Diffractive Optical Elements Computation/V.A. Soifer, V.V. Kotlyar, L.L. Doscolovich. -London: Taylor & Francis Ltd., 1997. -245 p.
- 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(6). -P. 1245-1251.
- Kazanskiy, N.L. Binary beam splitter/N.L. Kazanskiy, R.V. Skidanov//Applied Optics. -2012. -Vol. 51(14). -P. 2672-2677.
- Doskolovich, L.L. Analytic design of optical elements generating a line focus/L.L Doskolovich, A.Yu. Dmitriev, S.I. Kharitonov//Optical Engineering. -2013. -V. 52(9). -P. 091707(7).
- Программное обеспечение для оптического проектирования TracePro -URL: http://www.lambdares.com
- Система автоматизированного проектирования Rhinosceros -URL: http://www.rhino3d.com
- Fienup, J.R. Phase retrieval algorithms: a comparison/J.R. Fienup//Applied Optics. -1982. -Vol. 21(15). -P. 2758-2769.
