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新型衍射光学器件可以生成“又宽又薄”光片（图）
光片荧光显微术 活体生物成像 三维图像
2022/4/2
2022年3月26日，中国科学院深圳先进技术研究院光电工程技术中心李剑平团队在光学期刊Optics Letters上发表最新研究成果。研究团队提出了一种生成薄而宽的准无衍射激光光片的光瞳掩模优化设计方法。博士后研究员唐城博士为论文第一作者，正高级工程师李剑平博士为通讯作者。光片荧光显微术是活体生物成像的一场革命。通过将激发激光限制于显微物镜景深范围附近的光片薄层，既可以减少显微成像的离焦模糊，又可...
【公示】 科技成果转化公示——镀有抗反射膜的衍射光学元件的优化设计方法
抗反射膜 衍射光学元件 光学设计技术
2022/1/29
成果简介：镀有抗反射膜的衍射光学元件的优化设计方法属于光学设计技术领域。现有技术仅考虑衍射光学元件本体对衍射效率的影响，并未考虑所述抗反射膜对衍射光学元件衍射效率的影响。本发明之镀有抗反射膜的衍射光学元件的优化设计方法首先设计衍射光学元件的表面衍射微结构高度；其特征在于，其次，计算由衍射光学元件表面抗反射膜膜系各膜层材料和厚度引入的附加位相；最后，用所述表面衍射微结构高度减去与所述抗反射膜附加位相...
光学成像系统已广泛地应用于我们生活的各个方面，从安防监控到自动驾驶，从手机摄影到最近的疫情防控，光学成像系统都是其中的核心部件。当前光学成像系统都基于折射光学元件构建，为了实现高性能成像，通常需要复杂的光学镜头，导致系统长度长、重量重。例如目前手机相机的光学镜头，因其长度难以缩小而凸出于手机后壳。衍射光学元件（DOE）具有的平面化、轻薄、轴外像差小等特性，与先进的计算成像技术相结合，有望实现平面化...
针对现有的衍射光学元件设计方法只适用于小角度衍射的情况, 本文提出了一种基于瑞利-索末菲衍射积分的设计方法, 可以用来设计具有大衍射角的衍射光学元件。先对目标光场进行坐标变换和强度调整, 再利用改进的Gerchberg-Saxton算法优化得到衍射光学元件的相位分布。分别采用本文方法和原有的基于夫琅禾费衍射积分的方法设计衍射光学元件实现线条结构光和不同角度方框图形的光场重构, 结果表明:原有的设计...
2013年11月11日，第十五届中国专利奖颁奖大会在北京举行。浙江工业大学乐孜纯教授等完成的发明专利“一种超分辨微结构衍射光学元件的制作方法”（ZL200510050521.9）获本届专利优秀奖。至此，在已评出的十五届中国专利奖中，我校累计获得2项专利金奖，8项专利优秀奖。
衍射光学元件设计参数对杂散光的影响
衍射光学元件 光束整形 衍射效率 相对周期
2013/3/10
衍射光学元件被广泛应用于激光光束整形领域中。然而，在实际测量中常常发现衍射效率实际的测量值与设计值存在较大的偏差，原因之一在于输出的焦斑主瓣以外会产生高级次衍射杂散光。文中从理论上推导了高级次衍射杂散光产生的原因并对具有不同设计参数的衍射光学元件进行了仿真分析。通过研究，定义了一个新的参数，相对周期。它与光波波长成正比，与衍射光学元件的采样单元尺寸以及远场衍射角成反比。结果表明，衍射光学元件的衍射...
红外宽波段双层谐衍射光学系统的设计
红外宽波段 双层谐衍射元件 衍射效率
2012/8/3
相比传统的折反射元件，衍射光学元件和谐衍射光学元件因其独特的色散性能和温度效应在消色差和补偿热差方面有得天独厚的优势，将其应用于混合光学系统，可以简化结构，提高像质。但是二者衍射效率均依赖于波长，降低了宽波段成像的对比度。而双层谐衍射元件可以减弱衍射效率对波长的依赖性。因此，该红外宽波段系统采用双层谐衍射元件，第一层材料为Ge，第二层材料为ZnSe，微结构厚度分别为73.3 μm和149.3 μm...
衍射光学元件在卫星激光通信终端中的潜在应用
卫星激光通信 衍射光学元件 潜在应用 光束整形
2012/5/12
卫星激光通信技术是目前通信技术领域的研究热点，而光学子系统的优化设计是其重要研究方向。主要介绍了利用衍射光学元件实现卫星激光通信终端的小型化、集成化和高效化。文中首先简要介绍卫星激光通信系统的基本原理，随后介绍了衍射光学元件在卫星激光通信终端中的各种可能应用，包括光束整形和分光，光学滤波，防反射镀膜，像差和热差补偿等。给出了一个包含衍射光学元件的激光通信终端光学系统优化设计实例，相应的数值仿真结果...
曝光光学系统“大口径衍射光学元件的研制”研制成功大口径脉宽压缩光栅掩膜，在介质反射光栅制作技术、测试和工艺达到国际先进水平，填补了我国在该领域的空白。
西南民族大学大学物理课件第十一章光学 圆孔衍射 光学仪器的分辨率。
基于衍射光学元件的红外弱目标探测系统设计
长波红外光学系统 像方远心光路 衍射非球面
2009/12/13
根据非制冷焦平面阵列（ＦＰＡ）探测器性能参数以及所需探测红外弱目标的大小与探测距离，计算并设置了系统参
数，设计并研制了与之相匹配的长波红外光学系统，实现了对红外弱目标的探测。该红外光学系统基于６°×６°视场角，
采用像方远心光路来实现。分析与计算结果表明，采用衍射非球面设计的由两片Ｇｅ镜片组成的红外弱目标探测光学系
统具有重量轻、系统能量传输效率高和像质优良的优势。与三片球面ＧｅＡＭＴＩ...
红外3.7～4.8 μm波段折射/衍射光学系统的消热差设计
衍射光学 消热差 光学设计
2009/10/15
研究了衍射光学元件在红外折射/衍射混合光学系统中的消热差特性并给出了具体设计实例，该系统工作波段为3.7～4.8 μm，全视场角为7.12°，满足100％冷光阑效率.系统仅采用硅和锗两种材料，设计结果表明，该系统在－50～100℃温度范围内不仅成像质量接近衍射极限，而且结构简单、体积小、质量轻，适用于像元尺寸为30 μm、像元数320×240的凝视焦平面阵列探测器.
衍射光学元件设计参数对束匀滑衍射效率的影响
衍射光学元件 束匀滑 衍射效率
2009/9/9
经过理论推导，分析了320 mm口径衍射光学元件在束匀滑实验中光强分布出现高级次衍射斑和元件实际衍射效率变低的原因，模拟计算得到了接近实验的光强分布。模拟分析发现:通过调整设计参数，如适当增加抽样点数，使设计时焦斑主瓣占输出计算窗口的比例减小至0.2以下，可以大大降低由于高级次衍射斑造成的衍射效率损失，控制在2%以内，使台阶分布式相位片实际衍射效率得到提高，在对口径为70及320 mm的台阶分布式...
多层衍射光学元件设计原理与衍射效率的研究
衍射光学 多层衍射光学元件 衍射效率 光学设计
2009/8/27
叙述了多层衍射光学元件的设计原理.通过对多层衍射光学元件结构、位相延迟表达式、材料选择匹配的研究，使得优化最大光栅高度后的多层衍射光学元件能够实现大幅度提高宽光谱范围内衍射效率的作用.其衍射效率在从g谱线（435.834 3 nm）到C谱线（656.272 5 nm）的可见光范围内的任何波长上的理论衍射效率均在99％以上，带宽积分平均衍射效率为99.7％，能够满足高质量成像光学系统应用的需要，并利...