中文：衍射光学元件；英文：diffractive optical element / DOE

现，他们使用衍射光学元件(DOE)将准直的激光束分成多个独立的光束，通过强会聚透镜聚焦后形成多光镊。构建全息光镊的关键是根据实际需要选择合适的全息元件。传统生成全息元件的方法是利用相干光干涉制作的，其缺点是所拍摄的全息元件存在衍射效率低、制作费时以及通用性差等，因而它在全息光镊中并没有得到广泛的应用。目前全息光镊的全息元件多由空间光调制器(SLM)形成。常见的空间光调制器有液晶空间光调制器、磁光空间光调制器、数字微镜阵列(DMD)、多量子阱空间光调制器以及声光调制器等。还可以用紫外光刻来制作特定的衍射光学元件来调制光场。现在用的较多的是由计算机寻址的液晶空间光调制器实现全息元件，通过改变全息元 ...

涉光刻技术、衍射光学元件光刻技术等。 其中DMD无掩膜光刻技术是从传统光学光刻技术衍生出的一种新技术，因为其曝光成像的方式与传统投影光刻基本相似，区别在于使用数字DMD代替传统的掩膜，其主要原理是通过计算机将所需的光刻图案通过软件输入到DMD芯片中，并根据图像中的黑白像素的分布来改变DMD芯片微镜的转角，并通过准直光源照射到DMD芯片上形成与所需图形一致的光图像投射到基片表面，并通过控制样品台的移动实现大面积的微结构制备。设备原理图图下图所示。相对于传统的光刻设备，DMD无掩膜光刻机无需掩膜，节约了生产成本和周期并可以根据自己的需求灵活设计掩膜。相对于激光直写设备，DMD芯片上的每一个微 ...

。参考《基于衍射光学元件的多波前横向剪切干涉方法研究_崔博川》中的光强分布得到光强后还需要对光强进行傅里叶变换，上述公式共四项三角函数和一项常数项。D1项常熟对应于原始光强，在傅里叶平面在中心附近，因为是低频的成分比较多，所以大多是中心区域一个亮点。第二项Cos函数，换算e指数型，其中Exp[]在傅里叶的作用是平移一段距离，因此第二项的作用在傅里叶平面对FouierTransform[]在x的两个方向，平移相同距离。平移后用一个方框截取FouierTransform[]这一段范围，再做一次傅里叶逆变换，得到相位对于x求偏导，也就是x方向的斜率。其他几个Cos函数也有相同作用，重要的是y方向的C ...

折射、反射和衍射光学元件都可用于光束转换器。常用的折射或反射光束转换器，设计时通常基于射线光学理论。设计问题主要由三种类型的方程约束：光束的能量守恒、以向量形式的斯涅尔定律(Snell's law)支配的光线追踪方程以及描述在输入和输出波前之间等光程的Malus-Dupin定理 。此外，对于制造问题，应考虑面型的表面连续性。光束转换器的发展路线为从输入和输出光束保持平面波前且辐照度旋转对称分布到更一般的非旋转对称的情况，从近轴近似到非近轴情况。其中突出的理论有适用于近轴或小角度近似的最优传输 (optimal transport, OT) 理论，非近轴情况下设计问题用类型的非线性偏微分 ...

合优化而来的衍射光学元件(diffractive optical element，DOE )组成。点扩散函数形成的物理机制可以建模为：点物从无穷远处以平面波形式入射进光学系统，经DOE相位调制、自由空间传播、单反镜头相位调制、自由空间传播、在相机上产生点物的强度分布，即点扩散函数h。(2) 基于CNN的图像重建。使用U-net架构从测得的y恢复x。具体来说，U-net使用跳跃连接并且有5个尺度，每个尺度有4个连续的下采样操作(maxpool)和4个连续的上采样操作。在U-Net 的每个尺度上，都包含一个额外的卷积层；每个卷积层后跟一个修正线性单元(ReLU)。BatchNorm层在每个上采样层 ...

，以比传统的衍射光学元件(DOE)更大的设计自由度和空间带宽积来调制入射光。此外，meta-optical散射体丰富的模态特性使得其比DOE具有更多的能力，如偏振、频率、角度多路复用等。meta-optics可以使用广泛可用的集成电路代工技术制造(如深紫外光刻(DUV))，而无需基于聚合物的DOE或二元光学器件中使用的多个蚀刻步骤、金刚石车削或灰度光刻(grayscale lithography)。尽管meta-optics优势很大，且在用于成像、偏振控制、全息的平面光学器件中得到应用，但是当前其缺陷也很明显。受限于meta-optics赋予的不连续的相位分布，产生了严重的、波长相关的像差，使 ...

近提出了使用衍射光学元件(DOE)替代单个光学透镜来极大减小系统体积的技术，其将光谱图像的形成看作是未知场景与每个光谱波长处的点扩散函数的空间平移不变卷积的光谱积分，这种卷积成像模型具有计算复杂度低的优点。然而，空间光谱调制受到DOE高度图(height map)的限制(即只有高度图是唯yi可变的自由参数)，导致重建过程的不适定性显著增加。文章创新点：基于此，哥伦比亚桑坦德工业大学的Henry Arguello(一作兼通讯)和美国斯坦福大学的Gordon Wetzstein等人利用DOE的紧凑性CCA丰富的光谱编码优势，提出了一种由DOE和CCA组成的平移变化彩色编码衍射(SCCD)光谱成像系 ...

差校准，利用衍射光学元件(DOE)、相干光纤束、神经网络的结合，实现直径小于0.5mm，分辨率约1um的超细内窥镜。(1)利用CFB的记忆效应，使用静态的DOE(双光子聚合光刻(2-photon polymerization lithography)制造)替代SLM的动态调制来补偿畸变。(2)DOE的随机pattern将三维物体的信息编码成二维的散斑pattern，沿着超细的CFB传输。基于U-Net的神经网络对散斑pattern解码，完成三维重建。a、DOE-Diffuser内窥镜的方案和原理。远端的diffuser将三维目标信息编码为二维散斑图案，该图案通过CFB传输到近端，使用神经网络实 ...

广泛用于编码衍射光学元件 (DOE) 和操纵各种光特性，在线性/非线性显微镜 、材料微加工 、空间光束整形和光学镊子 、波前传感器和自适应光学，或脉冲整形，以及许多其他应用。目前，可以借助不同的器件进行空间光调制。例如，通过使用平行排列的硅上液晶 (LCoS) SLM，刷新率在几十赫兹的数量级和仅相位调制模式，可以达到大多数应用所需的动态范围。其他设备，例如数字微镜设备 (DMD)，具有高达数十 kHz 的刷新率和幅度调制模式，可能接近实时响应。此外，可变形反射镜提供了校正光束波前的可能性。本文提出的校准方法将应用于仅相位 SLM。以前的设备通常需要复杂的校准程序。在液晶 SLM 的情况下，完 ...

的限制：1.衍射光学元件对入射光的角度敏感，需要较好的光路调整精度和稳定性；2.大部分衍射光学元件对入射激光的波前位相进行精密调控，因此光路中的其他部件如反/透射镜片、透镜等要使用高精度、低波差的器件，否则会影响最终的效果。常见的微透镜阵列匀光光路，分为两种：一种是单阵列型，另一种是双阵列型。双阵列匀光对比单透镜匀光具有更优异的效果，且双透镜匀光光路对入射光的发散角有一定的容差。所以在这两种光路之中，双阵列型匀光光路更为常见，也更为好用。下图便是现在常见的双阵列透镜匀光光路。其主要的元件是两片规格参数相近的两片微透镜阵列，以及后方的傅里叶透镜。图4：双微透镜阵列匀光光路LA1:微透镜阵列1；L ...