基于相位混合算法的衍射光学元件优化设计方法

在光束整形衍射光学元件的设计中，为提高目标衍射图样的重构精度，提出了一种基于相位混合的迭代算法。该算法采用复振幅每次迭代循环的初始相位与返回相位的加权和为驱动函数，并以每次循环开始和结束时的光强比较作为光束相位变换的判据。简单讨论了Gerchberg-Saxton（GS）算法的缺陷，并以高斯分布-均匀分布和高斯分布-环分布为例，对比了改进算法与GS算法的设计结果。计算机仿真结果表明，改进算法的极限收敛精度比GS算法高几个数量级，其能量利用率、顶部不均匀性等指标也均优于GS算法。该算法能获得重构精度较高的输出图样，对衍射光学元件的优化设计具体参考意义。