Многофокусные фокусаторы

Согласно вышесказанному, фазовую функцию многофокусного фокусатора пред- [c.357]

Рассмотрим работу многофокусного фокусатора при освещающем пучке следующего вида [c.358]

В этом случае поле непосредственно за плоскостью многофокусного фокусатора принимает вид [c.358]

Рассмотрим несколько частных случаев многофокусных фокусаторов. При [c.360]

Пример 5.4. Рассмотрим расчет многофокусного фокусатора (5.101)-(5.106), (5.118) для фоку сировки в три отрезка равной длины, расположенных в трех разных фокальных плоскостях. Соотношение энергии между отрезками фокусировки будем считать постоянным. Для расчета фазы многофокусного фокусатора определим функции (fil (и) и fi2 (и) в (5.101) и (5.102) как фазовые функции фокусаторов [c.361]

Рис. 5.49. Полутоновые распределения интенсивности, формируемые многофокусным фокусатором в три линии, расположенные в трех различных фокальных плоскостях (а) в плоскости ХОЕ, содержащей фокальные линии (6), (е), (г) в плоскостях л = Fj. у — —1, 0,1

Пример 5.5. Рассмотрим расчет многофокусного фокусатора (5.101) (5.106), [c.362]

Рис. 5.51. Распределение интенсивности, сформированное многофокусным фокусатором в плоскости г = при фокусировке в набор отрезков на рис. 5.50о

Данная глава, охватывает материал по фокусаторам от методов расчета и детального исследования их рабочих характеристик до методов конструирования на основе фокусаторов новых классов ДОЭ с заданными многофокусными и спектральными свойствами. [c.311]

Известно, что введение нелинейности в фазовую функцию ДОЭ приводит ж появлению дополнительных дифракционных порядков [90-92, 25—30 . При расчете многофокусных ДОЭ основная идея состоит в использовании дифракционных порядков, возникающих при нелинейном преобразовании параксиальной фазовой функции фокусатора в кривую, заданную уравнениями (5.17) и (5.18). При этом изображения, формируемые в дифракционных порядках, соответствуют набору масштабированных линий, расположенных в различных фокальных плоскостях вдоль оптической оси. Тип нелинейного преобразования фазы фокусатора в кривую влияет на распределение энергии между линиями и может быть выбран из условия формирования заданного распределения энергии межд линиями фокусировки. [c.357]

Пример 5.11. Рассмотрим аналитический расчет многофокусной линзы, основанный на использовании фазовой функции (5.151), (5.152) геометрооптического фокусатора в отрезок в качестве функции нелинейного преобразования Ф[ ]. Напомним, что использование геометрооптического подхода позволяет рассчитать многофокусную линзу даш формирования только большого числа (30-40 и более) подряд идущих фокусов. Из (5.147), (5.148), (5.151) и (5.152) несложно получить фазовую функцию линзы с числом фокусов N — П2 — П1 равной интенсивности в виде [c.374]

К настоящему времени разработан ряд дифракционных методов расчета ДОЭ, расширяющих функциональные возможности фокусаторов. Одним из таких методов является метод нелинейного преобразования фазовой функции фокусатора в линию [25-30]. Нелинейное преобразование фазы фокусатора в кривую по закону многопорядковой дифракционной решетки позволяет рассчитывать многофокусные фокусаторы, реализующие фокусировку в набор линий (или точек) переменных (или одинаковых) размеров, расположенных в различных плоскостях вдоль оптической оси. Отметим, что ДОЭ, соответствуюир1Й обычной (линейной) суперпозиции фокусатора в кривую и многопорядковой дифракционной решетки, позволяет реализовать фокусировку в набор линий только одинакового размера и только в одной плоскости. [c.311]

Фокусировка в систему одинаковых, смещенных друг относительно друга фокальных кривых, может быть реализована ДОЭ, фазовая функция которых соответствует суперпозиции фазовых функций фокусатора в кривую и многопорядковой дифракционной решетки. ДОЭ такого таша м льтиилицируют (повторяют) заданную фокальную линию в одной плоскости. В данном разделе рассматриваются многофокусные фокусаторы — ДОЭ, предназначенные для фокусировки освещающего пучка в А линий переменных размеров, расположенных в различных фокальных [c.356]

Квадраты модулей коэффициентов Фурье (5.109) представляют распределение энергии междз- пучкамрт, а функции (5.111) определяют структзфу изображений, формируемых в дифракционных порядках многофокусного фокусатора. [c.359]

Таким образом, при BbinojmeHMn условия (5.119), многофокусный фокусатор обеспечивает фокусировку в N линий в одной фокальной плоскости Z = i i- При этом масштаб фокальных линий описывается линейной функцией (5.121). [c.361]

Для оценки работоспособности многофокусного фокусатора (5.101)-(5.103), (5.118), (5.123), (5.124) проводился расчет 1штенсивности поля, формируемого многофокусным фокусатором, прж следующих параметрах [c.361]

Далее для окончательного определения фазовой функции многофокусного фокусатора, необходимо определить ф тжщпо нелинейного преобразования ФЩ в (5.101) как фазовую функцию 5-порядковой дифракционной решетки. Для формирования равной интенсивности на отрезках фокусировки, зададим интенсивности дифракционных порядков решетки пропорциональными дпине отрезков [c.362]

Требуемая дифракционная реш етка с интенсивностью порядков (5.127) рассчитывалась при помощи АА-алгоритма, описанного в главе 2. Энергетическая эффективность решетки составила 88,8%, при среднеквадратичной ошибке формирования заданного линейного распределения интенсивности (5.127) в 1,4%. Фазовая функция рассчитанной реш етки на периоде и интенсивности дифракционных порядков решетки показаны на рис. 5.50 и 5.50в, соответственно. Для оценки работоспособности многофокусного фокусатора (5.101)-(5.106), (5.119), (5.126) с функцией Ф[С] представленной рис. 5.506, проводился численный расчет интенсивности формируемого фокусатором поля при следуюшдх параметрах А 1,06 мкм, 2ё 0,6 мм, 2а = 10 мм, /х 100 мм, 2 Мг 300 мм, Х1 (0,0) мм, Ж2 (0,75,0) мм. Расчетное распределение интенсивности представлено на рис. 5.51 и показывает высокое качество фокусировки. [c.362]

Рассмотренный метод расчета двухпорядковых фокусаторов не накладывает никаких ограничений на структуру функций (и) и (р1, и). Например, функции у)а(и), (рь и) в (5.162) могут быть рассчитаны с использованием итерационных процедур. Если функции а(и) И ь(ч-) вляются фазовыми функциями многофокусных фокусаторов, формирующих наборы линий и 82, то двухпорядковый ДОЭ формирует в 1-м и —1-м порядках наборы фокальных линий 8г ш 82- [c.376]

Излагаются основы компьютерного синтеза дифракционных оптических элементов (ДОЭ) с широкими функциональными возможностями. Обсуждаются методы получения зонированных пластинок со сложным профилем зон. Значительное внимание уделено математическим моделям и методам расчета ДОЭ геометро-оптическому расчёту, итеративным и градиентным алгоритмам, строгому электромагнитному подходу к расчёту ДОЭ. Рассмотрены различные типы ДОЭ фокусаторы, моданы, формирователи лазерных пучков с инвариантными свойствами, многопорядковые дифракционные решетки, аксиконы и многофокусные линзы. Все эти ДОЭ находят применение в задачах фокусировки ла зерного излучения, в лазерных системах с волоконной и интегральной оптикой, а также в задачах оптической обработки информации. Освещены проблемы дискретизации и квантования в дифракционной оптике и особенности применения различных технологий создания фазового микрорельефа. [c.2]

В главе приведены расчет фокусаторов и детальное исследование их работы при различных параметрах с учетом погрешностей квантования и дискретизации фазы, присущих технологии фотолитографии. Методы расчеты фокусаторов в кривые, основанные на построении гладких лучевых соответствий, дополнены дифракционными методами на основе нелинейного преобразования фазы. Метод нелинейного преобразования фазы по закону многопорядковой дифракционной решетки иозво-лил придать фокусатору многофокусные свойства без негативных эффектов сегментации апертуры. Преобразование фазы фокусатора по закону цветоделительной решетки позволяет получить новые элементы, выполняющие одновременно разделение и фокусировку пучков с различными длинами волн и позволяющие изменять конфигурацию области фокусировки для различных длин волн. [c.391]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...