.../МОНОГРАФИИ/ДИФРАКЦИОННАЯ КОМПЬЮТЕРНАЯ ОПТИКА
Аннотация:
Рассмотрены методы расчета дифракционных оптических элементов (ДОЭ), фокусирующих лазерное излучение в заданную область пространства с требуемым распределением интенсивности. Все методы, приведенные в данной главе, основаны на законах лучевой или геометрической оптики, в частности, на решении уравнения эйконала. Приведен общий метод расчета непрерывной фазовой функции ДОЭ, фокусирующего лазерное излучение в тонкую кривую линию произвольной формы. Толщина кривой линии равна дифракционному пределу. Проведено численное моделирование работы дифракционных оптических элементов, фокусирующих излучение в точку (дифракционная линза), в кольцо, в дугу окружности, в поперечный и продольный световые отрезки прямой, в крест. Показана высокая дифракционная эффективность таких ДОЭ: более 80% световой энергии, прошедшей ДОЭ, попадает в заданную область фокусировки. Типичное среднеквадратичное отклонение рассчитанного распределения интенсивности от заданного составляет 15-30%. Рассмотрен метод согласованных прямоугольников, позволяющий рассчитывать дифракционные оптические элементы, фокусирующие излучение в заданную двумерную область в некоторой плоскости. Рассмотрены методы геометрооптического расчета дифракционных элементов, формирующих заданные волновые фронты – корректоров или компенсаторов волнового фронта. Такие ДОЭ используются в интерферометрах для бесконтактного контроля точности формы асферических поверхностей. Рассмотрены вопросы влияния дискретизации и квантования фазовой функции ДОЭ на качество формируемого эталонного волнового фронта. Приведены примеры рассчитанных фазовых функций для компенсаторов, которые преобразуют сферический волновой фронт в волновые фронты, соответствующие
Ключевые слова:
геометрическая оптика; дифракционные оптические элементы; фокусаторы лазерного излучения; распределение интенсивности; компенсаторы; формирование волнового фронта; контроль формы оптической поверхности; асферические поверхности.