[发明专利]一种波带结构光学元件的效率计算方法

权利要求书

1.一种波带结构光学元件的效率计算方法，其特征在于，具体步骤如下：

（1）设定入射光场以及光学元件参数；其中：

所述入射光场参数包括波长λ、振幅C；

光学元件参数包括：光学元件的波带数N，光学元件所用材料的折射率n=（1-δ）-iβ，1-δ与β分别代表该材料折射率的实部和虚部； 第i个波带的形貌函数为t_i(θ)，θ是在一个周期内到焦斑的光程长度差，该函数描述高度t随光程差θ的变化；

所述的光学元件参数用于计算透镜中的相移和振幅；i=1，2，…，N；

（2）计算第i个波带的相移函数Φ_i(θ)：

根据第i个波带的形貌函数t_i(θ)，对应的第i个波带的相移函数可以表示为：

， （1）

（3）已知相移函数，根据薄光栅近似公式求第i个波带的振幅A_i：

，（2）

（4）求第i个波带的效率：

， （3）

（5）根据1~N个波带不同的形貌函数，重复以上的效率计算，由于每个波带接受的初始光通量是一样的，最后光学元件的总效率为所有波带效率的平均值：

， （4）

式（2）中，j表示虚数单位。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的光学元件的每个周期的波带形貌是光程差的函数，由不同的函数来描述，所述光学元件的波带形貌包括波带片、Kinoform透镜、台阶型透镜、菲涅尔透镜以及它们的非理想形貌。