大口径衍射光学系统成像特性分析方法

• 作者: 乔凯 智喜洋 李允 江世凯 牛锐泽 王达伟
• 来源期刊: 光学学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 衍射 成像特性 矢量衍射理论 衍射效率 矢量化加速
• 年，卷（期）: 2020,（17）
• 所属期刊栏目: 衍射与光栅
• 页码范围: 38-45
• 页数: 8页
• 分类号: O439
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/AOS202040.1705002

摘要

针对可见光与红外大口径薄膜衍射光学系统在空间上应用的可行性问题,提出基于二维时域有限差分法的大口径衍射光学成像特性的仿真模型与快速分析的计算方法.首先充分考虑大口径衍射光学元件的亚波长微结构尺寸的电磁场调制特性,建立亚波长结构尺寸的衍射光学系统成像特性分析模型;然后通过矢量化编程和GPU加速运算提出快速求解方法,有效解决由矢量计算所致计算量庞大的问题;最后利用建立的成像特性分析方法对大口径衍射光学系统进行成像特性分析实验.实验结果表明:该方法可在有效表征亚波长微结构衍射光学系统成像特性的基础上,实现衍射光学元件成像特性的快速分析.