基于正反傅里葉變換的遠場光束整形方法研究.pdf

1、遠場激光束整形最終實現(xiàn)的目標是改善目標光束的各向特性以滿足實際需求。其中，遠場光束整形技術(shù)的關(guān)鍵是如何合理的設(shè)計加載在光束整形元器件上的相位恢復(fù)算法。所以，相位恢復(fù)算法成為了激光束整形研究領(lǐng)域中最重要的科研問題，長期以來，相位恢復(fù)算法吸引了大批國內(nèi)外研究者的關(guān)注。
　　目前，用于激光束整形的方法種類繁多，例如非球面透鏡組激光整形方法、微透鏡陣列整形系統(tǒng)方法、反射式透鏡整形方法、雙折射透鏡組整形法、衍射光學(xué)元件整形法、長焦深元件整形

2、方法等一些基于光學(xué)器件的整形方法。由于光束整形中的二元器件常用的是純相位液晶空間光調(diào)制器，所以當前最常用的整形方法是基于正反傅里葉變換的迭代優(yōu)化算法。但是，目前已有的迭代優(yōu)化算法存在的理論缺陷導(dǎo)致算法的實際整形效果并不滿足實際應(yīng)用的要求，所以，本文在基于GS算法和GAA算法等的基礎(chǔ)上，提出來一種GAA算法的優(yōu)化算法，即優(yōu)化GAA算法。
　　文中提出的優(yōu)化GAA算法是在GAA算法的基礎(chǔ)上提出的一種改進的、更具普遍性的算法，該算法具有

3、較好的快速收斂性和設(shè)計靈活性。由于長期以來多數(shù)研究人員忽略了GAA算法中因子ξ的不同取值直接關(guān)系著光束整形效果，即實際輸出光束光場與預(yù)期期望光束光場的逼近程度。因而，沒有給出設(shè)定的原則而直接給出ξ取值為0.5的GAA算法，具有一定的盲目性和改進的可能性。為此，本文中提出了通過優(yōu)化因子ξ，最終實現(xiàn)改進和完善GAA算法理論。
　　優(yōu)化GAA算法不僅兼顧了其他迭代優(yōu)化算法衍射效率好的優(yōu)點，而且較好的改善了其他算法輸出光束頂部均勻度差的缺