Гибридный метод расчета дифракционных оптических элементов, формирующих заданные распределения освещенности

Леонид Досколович^{1, 2}, Альберт Мингазов^{1, 2}, Егор Бызов^{1, 2}, Дмитрий Быков^{1, 2}, Евгений Безус^{1, 2}, Роман Скиданов^{1, 2}, Николай Казанский^{1, 2}

¹ Институт систем обработки изображений РАН — филиал ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН, Самара, Россия
² Самарский национальный исследовательский университет имени академика С. П. Королёва, Самара, Россия

Предложен метод расчёта фазовой функции светового поля, обеспечивающей формирование требуемого распределения освещённости в приближении геометрической оптики. В рамках метода задача расчёта фазовой функции сформулирована в полудискретной форме как задача максимизации вогнутой функции, для решения которой используется градиентный метод. С использованием предложенного метода рассчитана фазовая функция, обеспечивающая формирование «разрывного» распределения освещённости в виде гексаграммы. Показано, что гибридный подход, состоящий в использовании полученного геометрооптического решения в итерационном алгоритме Гершберга–Сакстона, позволяет рассчитывать дифракционные оптические элементы (ДОЭ) с квазирегулярной структурой микрорельефа. Результаты расчета подтверждены результатами экспериментальных исследований изготовленного ДОЭ, формирующего распределение освещённости в виде гексаграммы.

Ключевые слова: дифракционные оптические элементы, геометрическая оптика, гибридный метод, алгоритм Гершберга–Сакстона.

Цитирование: Досколович, Л. Гибридный метод расчета дифракционных оптических элементов, формирующих заданные распределения освещенности / Л. Досколович, А. Мингазов, Е. Бызов, Д. Быков, Е. Безус, Р. Скиданов, Н. Казанский // XIX Международная конференция по голографии и прикладным оптическим технологиям : Тезисы докладов. — Барнаул: ИП Колмогоров И. А., 2022. — С. 121–125.