Аннотация:
Получено общее аналитическое представление для эйконала дифракционного оптического элемента (ДОЭ) для фокусировки в произвольно ориентированную в пространстве плоскую кривую в непараксиальном случае. Эйконал записан в специальных криволинейных координатах. Расчет функции эйконала из условия фокусировки в линию с заданным распределением интенсивности сведен к решению обыкновенного дифференциального уравнения первого порядка, разрешенного относительно производной. Проведен расчет ДОЭ для фокусировки в отрезок. Результаты моделирования показывают высокое качество фокусировки в отрезок.

Ключевые слова:
эйконал, дифракционный оптический элемент, криволинейные координаты, интенсивность, световое поле, линейная плотность.

Литература:

1. Methods for Computer Design of Diffractive Optical Elements. Edited by Victor A. Soifer // A Wiley Interscience Publication, John Wiley & Sons, Inc., New York, 2002, 764 p.
2. Дифракционная компьютерная оптика / под ред. В.А. Сойфера - М.: Физмалит, 2007. – Глава 3.
3. Doskolovich L.L., Kazanskiy N.L., Soifer V.A., Kharitonov S.I., Perlo P. A DOE to form a line-shaped directivity diagram // Journal of Modern Optics, 2004, Vol. 51, № 13, pp. 1999-2005.
4. V. Soifer, V. Kotlyar, L. Doskolovich. Iterative Methods for Diffractive Optical Elements Computation // Taylor&Francis LTD, 1997, 244 p.
5. Данилов В.А. Теория когерентных фокусаторов / Б.Е.Кинбер, А.Е. Шилов // Компьютерная оптика. - М.: МЦНТИ, 1987. - Вып.1. - С.40-52.
6. Гончарский А.В. Решение обратной задачи фокусировки лазерного излучения в произвольную кривую / А.В. Гончарский, В.А. Данилов, В.В. Попов, А.М. Прохоров, И.Н. Сисакян, В.А. Сойфер, В.В. Степанов // Доклады АН СССР, 1983, Т.273, № 3. - С.605-608.
7. Гончарский А.В. Плоские фокусирующие элементы видимого диапазона / А.В. Гончарский, В.А. Данилов, В.В. Попов, И.Н. Сисакян, В.А. Сойфер, В.В. Степанов // Квантовая электроника, -1986. -Т.13. -№ 3. - С.660-662.
8. Soifer V.A., Golub M.A. Diffractive micro-optical elements with non-point response // Proceedings SPIE. - 1992. - Vol.1751. - P.140-154.
9. Doskolovich L.L. Comparative analysis of different focusators into segment / L.L. Doskolovich N.L. Kazanskiy, V.A. Soifer // Optics and Laser Technology. - 1995. - Vol.27, №4. - P.207-213.
10. Гончарский А.В. Математические модели в задачах синтеза плоских оптических элементов // Компьютерная оптика. - М.: МЦНТИ, 1987. - Вып.1. - С.19-31.
11. Дмитриев А.Ю. Геометрооптический расчет фокусатора в линию в непараксиальном случае / А.Ю. Дмитриев, Л.Л. Досколович, С.И. Харитонов // Компьютерная оптика. – 2008. – Т.32, №4. – С. 343-347.
12. Дмитриев А.Ю. Геометрооптический расчет оптических элементов для фокусировки в линию в непараксиальном случае / А.Ю. Дмитриев, Л.Л. Досколович, С.И. Харитонов, М.А. Моисеев // Компьютерная оптика, -Т. 33. -№ 2. -2009. -С. 122-128.
13. Борн, М. Основы оптики / М. Борн, Э. Вольф – М.: Наука, 1973.
14. Белоусов А.А. Градиентный метод решения задачи фокусировки в двумерную область при протяженном источнике / А.А. Белоусов, Л.Л. Досколович // Компьютерная оптика, -2007. -Т. 31. -№3. -С. 20-26.
15. Belousov A. A. A gradient method of designing optical elements for forming a specified irradiance on a curved surface / A. A. Belousov, L. L. Doskolovich, and S. I. Kharitonov // Journal of Optical Technology, Vol. 75, Issue 3, 2008, pp. 161-165
16. Белоусов А.А. Градиентный метод расчет эйконала для фокусировки в заданную область / А.А. Белоусов, Л.Л. Досколович, С.И. Харитонов // Автометрия, -2007. -Т. 43. -№1. -С. 98-106.
17. Young C., Wells D. Ray Tracing Creations, 2d Ed. London. Waite Group Press, 1994.

---

© 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