一种适用于多波长的衍射元件设计方法

传统的衍射光学元件(DOE)设计方法只适用于单个波长，但在全息投影显示、彩色图像生成等领域中往往需要多个DOE，系统较为复杂，很大地限制其应用范围。提出了一种新的DOE设计方法，利用该方法设计所得的单个DOE可以在多个波长的入射光下实现特定光场的输出。针对每个输入波长分别设计对应的DOE，以最长波长的DOE高度作为初始高度，结合加工工艺限制对该高度进行优化，使得每个入射波长对应的单波长DOE高度分布和多波长DOE高度分布之间的等效误差总和最小。利用该方法设计了用于彩色图像生成的DOE，分析了相关参数的取值范围对衍射效率和均方根误差的影响，并在最佳取值范围内进行了相应的数值仿真，仿真结果证明了该方法的可行性。