Итеративные методы проектирования плоской оптики (190,00 руб.)

Стр.1

Стр.2

Стр.3

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени академика С.П. КОРОЛЕВА» В.В. КОТЛЯР, Л.Л. ДОСКОЛОВИЧ, В.А. СОЙФЕР ИТЕРАТИВНЫЕ МЕТОДЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПЛОСКОЙ ОПТИКИ Утверждено Редакционно-издательским советом университета в качестве учебного пособия С А М А Р А Издательство СГАУ 2006

Стр.1

УДК 535.4, 535.8 ББК 22.343 К 73 Инновационная образовательная программа "Развитие центра компетенции и подготовка специалистов мирового уровня в области аэрокосмических и геоинформационных технологий” Рецензенты: Котляр В.В. К 73 Итеративные методы проектирования плоской оптики: учеб. пособие / В.В. Котляр, Л.Л. Досколович, В.А. Сойфер, – Самара: Изд-во Самар. гос. аэрокосм. ун-та, 2006. – 168 с.:58 ил. ISBN 5-7883-0448-2 В данном пособии рассмотрены итеративные методы решения обратных задач скалярной параксиальной теории дифракции в применении к проектированию фазовых оптических элементов плоской оптики. Подробно описаны параметрические итеративные алгоритмы минимизации функционального критерия: алгоритм входавыхода, адаптивно-аддитивный алгоритм, градиентный алгоритм. Рассмотренные алгоритмы применены для расчета дифракционных оптических элементов, формирующих заданное распределение интенсивности лазерного света в области наблюдения. Уделено внимание доказательству релаксации итеративных алгоритмов, то есть уменьшению среднеквадратичного критерия с ростом числа итераций. Обсуждается важность выбора начального приближения для успешной сходимости алгоритмов. Приведены конкретные примеры расчета фокусаторов лазерного излучения (фокусировка в круг, квадрат, кольцо), многофокусных линз, аксиконов. УДК 535.4, 535.8 ББК 22.343 ISBN 5-7883-0448-2 © Котляр В.В., Досколович Л.Л., Сойфер В.А., 2006 © Самарский государственный аэрокосмический университет, 2006 д-р физ.-мат. наук, проф. В. В. И в а х н и к, д-р физ.-мат. наук, проф. И. П. З а в е р ш и н с к и й 2 П Р И О Р И Т Т К Е Т О Н Ы Е Н А Ц И О А Н Л Ь Н Ы Е П Р Е Ы

Стр.2

Оглавление Введение......................................................................................................4 1. Алгоритм уменьшения ошибки.............................................................7 2. Алгоритм входа-выхода .......................................................................12 3. Адаптивно-аддитивный алгоритм.......................................................15 4. Адаптивно-мультипликативный алгоритм.........................................27 5. Адаптивно-регуляризационный алгоритм .........................................34 6. Градиентный алгоритм расчета фазы ДОЭ........................................41 7. Применение итеративных алгоритмов для расчета ДОЭ..................46 7.1. Расчет ДОЭ, фокусирующих в радиально-симметричные области Фурье-спектра.....................47 7.2. Расчет дифракционных аксиконов, формирующих осевые световые отрезки...............................................................................53 7.3. Расчет радиально симметричных ДОЭ с квантованной фазой .....58 7.4. Многопорядковые фазовые бинарные дифракционные решетки................................................63 7.5. Многоуровневые фазовые дифракционные решетки.....................75 7.6. Фазовые ДОЭ, фокусирующие в объем и на поверхность тел вращения.......................................................85 7.7. Фокусировка гауссового пучка в квадрат......................................102 7.8. Фокусировка в кольцо..................................................................... 114 7.9. Композиционные ДОЭ, формирующие контурные изображения.......................................125 7.10. Квантованные ДОЭ для фокусировки в заданную двумерную область.....................................................134 7.11. Квантованные ДОЭ для формирования амплитудно-фазовых распределений............................................157 Заключение..............................................................................................164 Список специальных терминов.............................................................166 Список контрольных вопросов .............................................................167 Литература ..............................................................................................168 3

Стр.3