相位掩膜板及波前編碼系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種相位掩膜板及波前編碼系統(tǒng)，該相位掩膜板的相位掩膜函數(shù)由具有相對(duì)位移量的兩個(gè)對(duì)數(shù)函數(shù)疊加而成，其一維函數(shù)表達(dá)式為：Q(x)=sgn(x+m)·(α·(x+m)2·(ln(|x+m|)+β))+sgn(x+n)·(α·(x+n)2·(ln(|x+n|)+β))式中：α，β，m以及n分別是相位分布函數(shù)的參數(shù)；x為歸一化坐標(biāo)；x的取值范圍為[-1，1]，偏移量m和n的取值范圍均為[-1，1]。本發(fā)明提供了一種可用于消除傳統(tǒng)對(duì)數(shù)型相位掩膜系統(tǒng)調(diào)制傳遞函數(shù)在低頻段的不穩(wěn)定現(xiàn)象的相位掩膜板及波前編碼系統(tǒng)。
【專利說明】相位掩膜板及波前編碼系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于光學(xué)領(lǐng)域，涉及一種相位掩膜板及波前編碼系統(tǒng)，尤其涉及一種相位掩膜板以及基于該相位掩膜板的能夠消除對(duì)數(shù)型相位掩膜傳遞函數(shù)低頻不穩(wěn)定性的改進(jìn)波前編碼系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]擴(kuò)展光學(xué)系統(tǒng)的景深一直都是學(xué)術(shù)界研究的熱點(diǎn)，從20世紀(jì)80年代中期開始，雖然形形色色的方法被提出用于景深擴(kuò)展，但是直到美國科羅拉多大學(xué)的Dowski博士和Cathey教授于1995年提出波前編碼的概念之后，景深延拓才有了真正意義上的突破。
[0003]以一維光學(xué)系統(tǒng)為例，其離焦光學(xué)傳遞函數(shù)OTF可以通過廣義光瞳函數(shù)的自相關(guān)運(yùn)算來獲得，如下所示:
[0004]
【權(quán)利要求】
1.一種相位掩膜板，其特征在于:所述相位掩膜板的相位掩膜函數(shù)由具有相對(duì)位移量的兩個(gè)對(duì)數(shù)函數(shù)疊加而成，其一維函數(shù)表達(dá)式為:
Q(X) =sgn(x+m).( α.(χ+m)2.(ln (|x+m |) + β ))+sgn(x+n).( α.(x+n)2.(ln (|x+n|) +β)) 式中: α, β , m以及n分別是相位分布函數(shù)的參數(shù)； X為歸一化坐標(biāo)；X的取值范圍為[-1，1]，偏移量m和n的取值范圍均為[-1,1]。
2.一種基于如權(quán)利要求1所述的相位掩膜板的波前編碼系統(tǒng)，其特征在于:所述能夠消除對(duì)數(shù)型相位掩膜傳遞函數(shù)低頻不穩(wěn)定性的改進(jìn)波前編碼系統(tǒng)包括成像鏡頭、圖像探測(cè)器、圖像處理單元以及如權(quán)利要求1所述的相位掩膜板；所述成像鏡頭、相位掩膜板以及圖像探測(cè)器依次設(shè)置在同一光路上；所述圖像處理單元與圖像探測(cè)器相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的波前編碼系統(tǒng)，其特征在于:所述相位掩膜板是由具有相對(duì)偏移量的兩個(gè)相位掩膜板部件組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的波前編碼系統(tǒng)，其特征在于:所述具有相對(duì)偏移量的兩個(gè)相位掩膜板部件能夠以成像鏡頭的孔徑平面為中心進(jìn)行獨(dú)立地平移。
5.一種基于如權(quán)利要求4所述的波前編碼系統(tǒng)的使用方法，其特征在于:所述方法包括以下步驟: 1)指定α和β的數(shù)值，同時(shí)指定相位掩膜板部件偏移量的增加步長(zhǎng)； 2)為相位掩膜板中的一個(gè)部分任意指定偏移量m，利用下述評(píng)價(jià)函數(shù)，通過全局優(yōu)化算法(模擬退火算法)獲得另外一個(gè)相位掩膜板組成部分的位移量n ;所述評(píng)價(jià)函數(shù)的表現(xiàn)形式是:
【文檔編號(hào)】G02B27/00GK103901616SQ201410106082
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年3月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月20日
【發(fā)明者】趙惠, 魏靜萱, 雷廣智, 龐志海 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所, 西安電子科技大學(xué)