Стохастическая оптимизация квантованных ДОЭ для формирования продольных распределений интенсивности

Качалов Д.Г., Павельев В.С., Хонина С.Н.

Аннотация:
Рассмотрен стохастический подход к оптимизации квантованных дифракционных оптических элементов (ДОЭ), предназначенных для формирования заданных продольных распределений интенсивности.

Ключевые слова:
дифракционные оптические элементы, углубленный фокус, генетические алгоритмы.

Литература:

  1. Wang, K. Influence of the incident wave-front on intensity distribution of the nondiffracting beam used in large-scale measurement / K. Wang, L. Zeng, and Ch. Yin // Opt. Commun. 2003. – Vol. 216. – P. 99-103.
  2. Lu, Jian-yu Diffraction-limited beams and their applications for ultrasonic imaging and tissue characterization / Jian-yu Lu, J. F. Greenleaf // Proc. SPIE 1992. – Vol. 1733. – P. 92-119.
  3. Leitgeb, R. A. Extended focus depth for Fourier domain optical coherence microscopy / R. A. Leitgeb, M. Villiger, A. H. Bachmann, L. Stein-mann, and T. Lasser // Opt. Lett. 2006, - Vol. 31(16). – P. 2450-2452.
  4. Lee, Kye-Sung Bessel beam spectral-domain high-resolution optical coherence tomography with micro-optic axicon providing extended focusing range / Kye-Sung Lee, Jannick P. Rolland // Opt. Lett. 2008. – Vol. 33(15). – P. 1696-1698.
  5. Lu, Jian-yu Producing deep depth of field and depth-independent resolution in NDE with limited diffraction beams / Jian-yu Lu, J. F. Greenleaf // Ultrason. Imag. – 1993. – Vol. 15(2), – P. 134-149.
  6. Lunazzi, José J. Photographing by means of a diffractive axicon / José J. Lunazzi, Daniel S. F. Magalhães // XXIX ENFMC - Annals of Optics. – 2006. – P. 1-4.
  7. Arimoto, R. Imaging properties of axicon in a scanning optical system / R. Arimoto, C. Saloma, T. Tanaka, and S. Kawata // Appl. Opt. – 1992. – Vol.31(31). – P. 6653-6657.
  8. Fortin, M. Optical tests with Bessel beam interferometry / Mathieu Fortin, Michel Piché and Ermanno F. Borra // Optics Express – 2004. – Vol. 12(24). – P. 5887-5895.
  9. Reichelt, S. Self-calibration of wavefront testing interferometers by use of diffractive elements / Stephan Reichelt, Hans Tiziani, and Hans Zappe // Proc. of SPIE 2006. – Vol. 6292. – P. 629205.1-629205.10.
  10. McLeod, J.H. The axicon: a new type of optical element // J. Opt. Soc. Am. – 1954. – Vol. 44. – P. 592–597.
  11. Голуб, М.А. / Голуб М.А., Карпеев С.В., Прохоров А.М., Сисакян И.Н., Сойфер В.А. //Письма в ЖТФ. 1981 - Т. 7. – № 10, - С. 618-623.
  12. Kazanskii N.L. Correction of focuser phase function by computer-experimental methods // Computer Optics. – Pergamon Press, 1989, Vol. 1, No. 1. - P.69-73.
  13. Analysis of quasiperiodic and geometric optical solutions of the problem of focusing into an axial segment / Doskolovich L.L., Kazanskiy N.L., Soifer V.A., Tzaregorodtzev A.Ye. // Optik. - 1995. - Vol.101, № 2. - P.37-41.
  14. Котляр В.В. Дифракционный расчет фокусаторов в продольный отрезок / Котляр В.В., Сойфер В.А., Хонина С.Н. // Письма в ЖТФ. – 1991. – Т. 17. - № 24. – С. 63-66
  15. Gerchberg, R. W. A practical algorithm for the determination of the phase from image and diffraction plane pictures / R. W. Gerchberg, W. O. Saxton // Optik – 1972. – Vol. 35. – P. 237.
  16. Методы компьютерной оптики (Издание второе, исправленное) / под ред. В.А. Сойфера – М.: Физматлит, 2003. – 688 с.
  17. Волков А.В. Бинарный дифракционный оптический элемент для фокусировки гауссового пучка в продольный отрезок / Волков А.В., Котляр В.В., Моисеев О.Ю., Рыбаков О.Е., Скиданов Р.В., Сойфер В.А., Хонина С.Н. // Оптика и спектроскопия. – 2000. – Т. 89. - № 2. – С. 347-352.
  18. Soifer V.A., Doskolovich L.L., Kazanskiy N.L. Multifocal diffractive elements // Optical Engineering. - 1994. - Vol.33, № 11. - P.3610-3615.
  19. Сойфер В.А., Казанский Н.Л., Харитонов С.И. Синтез бинарного фокусатора в произвольную кривую в электромагнитном приближении // Компьютерная оптика, 1996, № 16, с. 22-27.
  20. Дифракционная компьютерная оптика / под ред. В.А. Сойфера - М.: Физмалит, 2007. – Гл. 4.
  21. Meister, M. Novel approaches to direct search algorithms for the design of diffractive optical elements / M. Meister, R.J. Winfield // Optics Communications 2002. – Vol. 203. – P. 39–49.
  22. Kirkpatrick S. Optimization by Simulated Annealing / S. Kirkpatrick, C. D. Gelatt and M. P. Vecchi // Science – 1983. – Vol. 220. – No. 4598. – P. 671-680. 
  23. Holland, J. H. Adaptation in Natural and Artificial Systems / University of Michigan Press, M.I., 1975.
  24. Pavelyev, V.S. Technology-oriented stochastic optimization of radially symmetric DOEs//Proceedings SPIE 2005. – Vol. 5962 – P. 891-897.
  25. Котляр В.В. Фазовые оптические элементы для формирования квазимод свободного пространства / Котляр В.В., Сойфер В.А., Хонина С.Н. // Квантовая электроника. – 1991. – Т. 18. № 11. – С. 1391-1394.
© 2009, ИСОИ РАН
Россия, 443001, Самара, ул. Молодогвардейская, 151; электронная почта: ko@smr.ru ; тел: +7 (846 2) 332-56-22, факс: +7 (846 2) 332-56-20