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研究生: 蘇聖中
Sheng-Zhong Su
論文名稱: 消色差之繞射元件設計
指導教授: 張正陽
Jenq-Yang Chang
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 理學院 - 光電科學與工程學系
Department of Optics and Photonics
畢業學年度: 89
語文別: 中文
論文頁數: 71
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  • 微型繞射元件透鏡具有尺寸小、功能多樣化的特性,許多傳統透
    鏡所無法達到的功能皆可透過微透鏡的特性來完成,如:多焦點、波
    面整型、分光等。然而在眾多的光學應用系統裡,聚焦仍是一個很基
    本的需求,但以傳統透鏡於在現今光學系統所要求之短焦距而言,一
    來尺寸過大;而且也存在著不同波長聚焦長度也不同的問題。
    本論文中除了介紹繞射元件的相關模擬外,最主要是利用一適用
    於多波長的演算法,經由電腦模擬出對應不同波長也有相同焦距的繞
    射元件。並以不同波段區間以及不同聚焦長度,來探討我們所模擬出消色差之繞射元件設計
    指導教授:張正陽
    國立中央大學光電科學研究所
    摘要
    微型繞射元件透鏡具有尺寸小、功能多樣化的特性,許多傳統透
    鏡所無法達到的功能皆可透過微透鏡的特性來完成,如:多焦點、波
    面整型、分光等。然而在眾多的光學應用系統裡,聚焦仍是一個很基
    本的需求,但以傳統透鏡於在現今光學系統所要求之短焦距而言,一
    來尺寸過大;而且也存在著不同波長聚焦長度也不同的問題。
    本論文中除了介紹繞射元件的相關模擬外,最主要是利用一適用
    於多波長的演算法,經由電腦模擬出對應不同波長也有相同焦距的繞
    射元件。並以不同波段區間以及不同聚焦長度,來探討我們所模擬出來之結果。


    II 摘要Ⅰ 目錄Ⅱ 圖目錄Ⅴ 表目錄Ⅷ 第一章緒論1 1-1 概論1 1-2 繞射光學元件的概念與其優點2 1-3 設計法簡介6 1-4 關於本篇論文8 第二章設計理論分析9 2-1 各繞射理論介紹9 2-2 光學傳播理論11 2-3 迭代理論的推導13 2-4 流程與架構分析18 2-5 么正條件分析23 III 2-6 模擬退火法(SA 法) 25 第三章演算法改善之參數設定29 3-1 誤差縮減演算法29 3-2 自調適加法演算法31 3-3 楊-顧演算法之改進32 第四章模擬數值結果與分析35 4-1 單一輸出平面模擬35 4-2 多重輸出平面之模擬44 4-3 消色差繞射元件之設計模擬46 4-4 SA、GS 與Y-G 法在單環模擬之比較55 第五章討論57 5-1 取樣分析57 5-2 目標值之設定59 5-3 權重選取61 5-4 評價函數62 5-5 步階量化與直接量化法64 5-6 Y-G 演算法之改善效率探討66 IV 第六章結論71 參考資料

    I
    1. Stefan Sinzinger, and Jiirgen Jahns,”Microoptics”, P. 129-131, 1999.
    2. Joseph W. Goodman,”Introduction to Fourier Optics” 2nd edition.
    3. Guo-zhen Yang et al.,”Gerchberg-Saxton and Yang-Gu algorithms for phase
    retrieval in a nonunitary transform system: a comparison”, Applied Optics,
    Vol.33, P.209-218 (1994).
    4. Xin Tan et al.,”Diffractive phase elements for beam shaping: a new design
    method”, Applied Optics, Vol.34, P.1314-1320 (1995).
    5. Ben-Yuan Gu et al.,”Diffractive-phase-elements design that implements several
    optical function”, Applied Optics, Vol.34, P.2564-2570 (1995).
    6. Bi-Zhen Dong, Yan Zhang, Ben-Yuan Gu, and Guo-Zhen Yang,”Numerical
    Investigation of Phase Retrieval in A Fractional Fourier Transform”, J. Opt. Soc.
    Am. A, Vol.14, P.2709-2714 (1997).
    7. 曾祥城, “可變強度光束陣列系統中光學繞射元件的設計與分析”, P42-45,
    中正理工學院碩士論文.
    8. Victor Soifer, Victor Kotlyar and Leonid Doskolovich,”Iterative Methods for
    Diffractive Optical Elements Computation”, 1997.
    9. J. R. Fienup,”Phase retrieval algorithms: a comparision”, Applied Optics, Vol.21,
    P.2758-2769 (1982).
    10. Guowen Lu, Zheng Zhang and Francis T. S. Yu,”Pendulum Iterative Algorithm
    for Phase Retrieval from Modulus Data”, Optical Engineering, Vol.33,
    P.548-555 (1994).
    11. Jeng-Feng Lin and A. A. Sawchuk,”Design of diffractive optical element s with
    optimization of the signal-to-noise ration and without a dummy area”, Applied
    Optics, Vol.36, P.3155-3164 (1997).
    12. V. V. Kotlayar, S. N. Khonina and V. A. Soifer,”Iterative Calculation of
    Diffractive Optical Elements Focusing into a Three-dimensional Domain and
    onto the Surface of the Body Rotation”, J. of Modern Optics, Vol.43,
    P.1509-1524 ( 1996).
    13. L. L. Doskolovich et al.,”Focusators into a Ring”, Optical and Quantum
    Electronics, Vol.25, P.801-814 (1993).
    14. Olof Bryngdahl,”Geometrical Transformations in Optics”, J. Opt. Soc. Am.,
    Vol.64, P.1092-1099 (1974).
    15. Wen-Xiang Cong and Nan-Xian Chen, Ben-Yuan Gu,”Generation of
    Nondiffracting Beams by Diffractive Phase Elements”, J. Opt. Soc. Am. A,
    Vol.15, P.2362-2364 (1998).
    16. Weichung Chao, Sien Chi, Ching Yi Wu, Chung J. Kuo,”Computer-generated
    holographic diffuser for color mixing”, Optics Communications, 151, P.21-24,
    (1998).
    17. 伍清欽, “以繞射元件產生無繞射光束”, P60-61, 交通大學碩士論文.
    18. 曾祥城, “可變強度光束陣列系統中光學繞射元件的設計與分析”, P35, 中正
    理工學院碩士論文.

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