Расчет и моделирование многоканального дифракционного оптического элемента для анализа аберраций с повышенной дифракционной эффективностью
Российский научный фонд, 24-79-10101
Хорин П.А.
1, Дзюба, А.П.
1, Хонина С.Н.
1,21Самарский национальный исследовательский университет им. академика С.П. Королева, Самара, Россия
2Отделение "Институт систем обработки изображений - Самара" Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт", Самара, Россия

Email: paul.95.de@gmail.com, alexeydzyuba98@gmail.com, khonina@ipsiras.ru
Поступила в редакцию: 19 декабря 2024 г.
В окончательной редакции: 19 декабря 2024 г.
Принята к печати: 19 декабря 2024 г.
Выставление онлайн: 24 апреля 2025 г.
Выполнена разработка эффективных методов формирования комплексной функции пропускания фазового дифракционного оптического элемента (ДОЭ) с заданным многоканальным распределением интенсивности. На основе численного моделирования проведено тестирование многоканального фазового ДОЭ, позволяющего детектировать аберрации волнового фронта. Проведена численная апробация рассчитанного ДОЭ на основе критериев дифракционной эффективности и среднеквадратичной ошибки. Показана возможность использования алгоритма частичного кодирования для расчета ДОЭ, согласованного с 25 и 49 базисными функциями. Наименьшая ошибка в 15 % достигается при показателях дифракционной эффективности в окрестности 52 %. Максимальная дифракционная эффективность 85 % при помощи предложенного алгоритма может быть достигнута при значениях ошибки, равной 31 %. Ключевые слова: дифракционный оптический элемент, многоканальность, волновые аберрации, дифракционная эффективность.
- U. Levy, D. Mendlovic, E. Marom. J. Opt. Soc. Am. A, 18 (1), 86 (2001)
- S.N. Khonina, N.L. Kazanskiy, R.V. Skidanov, M.A. Butt. Adv. Mater. Technol., 2401028, (2024). DOI: 10.1002/admt.202401028
- V.A. Danilov. Multimode beams with periodic properties 2021 Intern. Conf. Information Technology and Nanotechnology (ITNT) (Samara, Russian Federation, 2021), р.1-9. DOI: 10.1109/ITNT52450.2021.9649043
- S.N. Khonina, V.V. Kotlyar, V.A. Soifer, M. Honkanen, J. Lautanen, J. Turunen. J. Modern Optics, 46 (2), 227 (1999)
- V.S. Pavelyev, S.V. Karpeev, M. Duparre, B. Ludge, K. Rokshtul, Z. Schroter. Comp. Optics, 23, 10 (2002).
- N.L. Kazanskiy, S.I. Kharitonov, V.A. Soifer. Optics Laser Technol., 28 (4), 297 (1996). DOI: 10.1016/0030-3992(95)00103-4
- L.L. Doskolovich, N.L. Kazanskiy, V.A. Soifer, S.I. Kharitonov, P. Perlo. J. Modern Optics, 51 (13), 1999 (2004). DOI: 10.1080/09500340408232507
- M. Meister, R.J. Winfield. Opt. Commun., 203, 39 (2002)
- D.G. Kachalov, V.S. Pavelyev, S.N. Khonina, R.V. Skidanov, O.Yu. Moiseev. J. Modern Optics, 58 (1), 69 (2011). DOI: 10.1080/09500340.2010.536592
- S. Wessbach, F. Wyrowski, O. Bryngdahl. Opt. Commun., 72, 37 (1989)
- R.W. Cohn, M. Liang. Appl. Opt., 33, 4406 (1994)
- L.G. Hassenbrook, M.E. Lhamon, R.C. Daley, R.W. Cohn, M. Liang. Opt. Lett., 21, 272 (1996)
- S.N. Khonina, V.V. Kotlyar, V.A. Soifer. Proceedings of SPIE Int. Soc. Opt. Eng., 5036, 493 (2003)
- X. Zhang, G. Chen, Q. Zhang. Electronics, 11, 428 (2022). DOI: 10.3390/electronics11030428
- J. Rosen, S. Alford, B. Allan, V. Anand, Sh. Arnon, F.G. Arockiaraj, J. Art, B. Bai, G.M. Balasubramaniam, T. Birnbaum, N.S. Bisht, D. Blinder, L. Cao, Q. Chen, Z. Chen, V. Dubey, K. Egiazarian, M. Ercan, A. Forbes, G. Gopakumar, Y. Gao, S. Gigan, P. Goc owski, Sh. Gopinath, A. Greenbaum, R. Horisaki, D. Ierodiaconou, S. Juodkazis, T. Karmakar, V. Katkovnik, S.N. Khonina, P. Kner, V. Kravets, R. Kumar, Y. Lai, Ch. Li, J. Li, Sh. Li, Y. Li, J. Liang, G. Manavalan, A.Ch. Mandal, M. Manisha, Ch. Mann, M.J. Marzejon, Ch. Moodley, J. Morikawa, I. Muniraj, D. Narbutis, S. Hock Ng, F. Nothlawala, J. Oh, A. Ozcan, Y.K. Park, A.P. Porfirev, M. Potcoava, Sh. Prabhakar, J. Pu, M.R. Rai, M. Rogalski, M. Ryu, S. Choudhary, G.R. Salla, P. Schelkens, S.F. Sener, I. Shevkunov, T. Shimobaba, R.K. Singh, R.P. Singh, A. Stern, J. Sun, Sh. Zhou, Ch. Zuo, Z. Zurawski, T. Tahara, V. Tiwari, M. Trusiak, R.V. Vinu, S.G. Volotovskiy, H. Yi lmaz, H.B. De Aguiar, B.S. Ahluwalia, A. Ahmad. Appl. Phys. B, 130, 166 (2024). DOI: 10.1007/s00340-024-08280-3
- R.W. Gerchberg, W.D. Saxton. Optik, 35 (2), 237 (1972)
- T. Dresel, M. Beyerlein, J. Schwider. Appl. Opt., 35 (35), 6865 (1996). DOI: 10.1364/AO.35.006865
- V.V. Kotlyar, S.N. Khonina, V.A. Soifer. J. Modern Optics, 43 (7), 1509 (1996)
- G. Whyte, J. Courtial. New J. Phys., 7, 117 (2005). DOI: 10.1088/1367-2630/7/1/117
- L. Zhu, M. Sun, M. Zhu, J. Chen, X. Gao, W. Ma, D. Zhang. Opt. Express, 22 (18), 21354 (2014)
- S.N. Khonina, S.G. Volotovskiy, N.S. Fidirko. Opt. Memory and Neural Networks (Information Optics), 26 (1), 18 (2017). DOI: 10.3103/S1060992X17010040
- W.-F. Hsu, S.-C. Lin. Appl. Opt., 57 (1), A189 (2018). DOI: 10.1364/AO.57.00A189
- P.A. Khorin, A.P. Porfirev, S.N. Khonina. Micromachines, 14, 989 (2023). DOI: 10.3390/mi14050989
- O. Bryngdahl, F. Wyrowski. Prog. Opt., 28, 1 (1990)
- W. Osten, T. Baumbach, W. Juptner. Opt. Lett., 27 (20), 1764 (2002)
- S.N. Khonina, S.A. Balalayev, R.V. Skidanov, V.V. Kotlyar, B. Paivanranta, J. Turunen. J. Opt. A: Pure and Appl. Opt., 11, 065702 (2009). DOI: 10.1088/1464-4258/11/6/065702
- W. Osten, A. Faridian, P. Gao, K. Korner, D. Naik, G. Pedrini, A.K. Singh, M. Takeda, M. Wilke. Appl. Opt., 53 (27), G44 (2014)
- Z. Wang, N. Zhang, X.-C. Yuan. Opt. Express, 19, 482 (2011)
- J.A. Davis, D.M. Cottrell, K.R. McCormick, J. Albero, I. Moreno. Appl. Opt., 53, 2040 (2014)
- A.P. Porfirev, S.N. Khonina. Proc. SPIE, 9807, 98070E-9 (2016). DOI: 10.1117/12.2231378
- J.Y. Wang, D.E. Silva. Appl. Opt., 19, 1510 (1980)
- D. Malacara. Optical Shop Testing еd. by D. Malacara Third Ed. (John Wiley and Sons, 2007)
- Л.А. Больбасова, В.П. Лукин. Адаптивная оптика (Изд-во Томского гос. ун-та, Томск, 2021), 70 с
- Г.Г. Слюсарев. ДАН СССР, 113 (4), 780 (1957)
- I.A. Mikhaltsova, V.I. Nalivaiko, I.S. Soldatenkov. Optik, 67, 267 (1984)
- M.A. Gan. J. Opt. Technol., 73, 432 (2006)
- Г.И. Грейсух, С.А. Степанов, А.И. Антонов. Компьютерная оптика, 42 (3), 369 (2018). DOI: 10.18287/2412-6179-2018-42-3-369-376
- V.P. Lukin. Phys. Uspekhi, 57, 556 (2014)
- P.A. Khorin, A.P. Porfirev, S.N. Khonina. Photonics, 9, 204 (2022). DOI: 10.3390/photonics9030204
- P.A. Khorin, S.G. Volotovskiy, S.N. Khonina. Comp. Opt., 45 (4), 525 (2021). DOI: 10.18287/2412-6179-CO-906
- A.P. Dzyuba, P.A. Khorin, P.G. Serafimovich, S.N. Khonina. Optical Memory and Neural Networks (Information Optics, Allerton press), 33 (1), S53 (2024). DOI: 10.3103/S1060992X24700309
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.