[发明专利]衍射光相位可控的二维达曼光栅

权利要求书

1.一种衍射光相位可控的二维达曼光栅，其特征在于构成是把每一个光栅周期分为N*M个矩形单元，其中N和M均为整数；光栅分束阵列定义为一个矩形的光束阵列分布，其中列方向的光束数目为该光栅在x方向上的分束比，行方向光束数目为该光栅在y方向上的分束比；

当分束阵列为(2L+1)*(2K+1)时，所需的衍射级次的光强I(fl,fk)均相等，其中fl表示沿x轴方向上的衍射级次，fk表示沿y轴方向上的衍射级次，I(fl,fk)表示沿x轴衍射级次为fl同时沿y轴衍射级次为fk的光强，l的取值范围为[-L,L]的整数，k的取值范围为[-K,K]的整数；

当分束阵列为(2L+1)*(2K)时，所需的衍射级次的光强I(fl,fk)均相等，l的取值范围为[-L,L]的整数，k的取值范围为[-2K+1,2K-1]的奇数；

当分束阵列为(2L)*(2K+1)时，所需的衍射级次的光强I(fl,fk)均相等，l的取值范围为[-2L+1,2L-1]的奇数，k的取值范围为[-K,K]的整数；

当分束阵列为(2L)*(2K)时，所需的衍射级次的光强I(fl,fk)均相等，l的取值范围为[-2L+1,2L-1]的奇数，k的取值范围为[-2K+1,2K-1]的奇数；

所需的衍射级次的相位为0或π，该二维光栅两个方向上的周期均已归一化，一个周期的相位延迟A(n,m)的值采用全局优化算法进行编程优化算，其中(n,m)表示单元在该光栅周期中的坐标，n表示x轴上的坐标，m表示y轴上的坐标，n的取值范围为[1,N]的整数，m的取值范围为[1,M]的整数，每个单元的相位延迟A(n,m)的值二值化，为1或为exp(iθ)，当该单元值为1时表示该单元对入射光相位延迟为0，当该单元值为exp(iθ)时，该单元对入射光相位延迟为θ；远场衍射光的复振幅表达式为：

T(fl,fk)=1NMΣn=1NΣm=1MA(n,m)·exp(j2πfln-1/2N)·exp(j2πfkm-1/2M)·sinc(flN)·sinc(fkM)]]>

由此得出每个衍射级次的光强为：

I(f_l,f_k)＝T(f_l,f_k)·T^*(f_l,f_k)

其中，T^*(f_l,f_k)表示T(f_l,f_k)的复共轭；

每个衍射级次的相位为：

Φ(fl,fk)=arctan{Imag{T(fl,fk)}Real{T(fl,fk)}}]]>

其中，Imag{.}表示取虚部，Real{.}表示取实部。