一种扩大衍射光学光束整形器件有效衍射场的方法

摘要

本发明公开了属于光学器件领域的一种扩大衍射光学光束整形器件有效衍射场的方法，所述衍射光学光束整形器件组成包括由衍射光学元件和凸透镜组成和由衍射光学元件和凹透镜组成两种方案；其衍射光学元件和透镜做成单独的部件或是直接将衍射光学元件制作到凸透镜的平面或曲面上均可；然后根据衍射距离和衍射光学元件尺寸和需要的有效衍射场尺寸设计透镜焦距；再根据期望的衍射场光强分布和透镜焦距、衍射距离和衍射光学元件采样间隔设计衍射光学元件相位分布，该方法的特点是在扩大有效衍射场的同时，还可获得较好的光束整形效果；实现光场相位调制和/或振幅调制；这种器件可用于激光制造、全息二维/三维显示、游戏、娱乐等领域。

主权项

一种扩大衍射光学光束整形器件有效衍射场的方法，其特征在于，所述衍射光学光束整形器件组成包括由衍射光学元件和凸透镜组成和由衍射光学元件和凹透镜组成两种方案；一种是由衍射光学元件和凸透镜组成的衍射光学光束整形器件，其中，一种是衍射光学元件和凸透镜做成单独的部件，另一种是直接将衍射光学元件制作到凸透镜的一侧表面上，平面或曲面上均可；然后根据衍射距离和衍射光学元件尺寸和需要的有效衍射场尺寸设计透镜焦距；再根据期望的衍射场光强分布和透镜焦距、衍射距离和衍射光学元件采样间隔设计衍射光学元件相位分布，从而获得扩大了的整形光束；另一种是由衍射光学元件和凹透镜组成的衍射光学光束整形器件，其中，一种是衍射光学元件和凹透镜做成单独的部件，另一种是直接将衍射光学元件制作到凸透镜的一侧表面上，平面或曲面上均可；然后根据衍射距离和衍射光学元件尺寸和需要的有效衍射场尺寸设计透镜焦距；再根据期望的衍射场光强分布和透镜焦距、衍射距离和衍射光学元件采样间隔设计衍射光学元件相位分布，从而获得扩大了的整形光束；设透镜焦距为f,则对于凸透镜，f≤zL₀/(L_z+L₀)，对于凹透镜，f≤zL₀/(L_z‑L₀)。其中L₀为衍射光学元件尺寸；L_z为有效衍射场尺寸。