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第一章 二元光学概述 1

1.1 简介 1

1.2 国内外研究概况 5

1.3 主要进展 7

1.4 发展趋势 14

参考文献 16

第二章 二元光学的基础理论 19

2.1 引言 19

2.2 平面波的角谱 20

2.3 衍射效率 22

2.4 二元光学器件设计的评价函数 25

2.5 模态理论 26

2.6 耦合波理论 36

2.7 等效均匀介质近似法 45

参考文献 51

第三章 达曼光栅及其变异型分束器 55

3.1 引言 55

3.2 空间坐标调制型二值相位光栅(Dammann光栅型分束器) 56

3.3 任意孔径形状的二值相位光栅分束器件 64

3.4 矩形孔径多阶相位调制型光栅 72

3.5 矩形孔径坐标相位复合调制型光栅 79

3.6 应用举例 81

参考文献 85

第四章 相位型菲涅耳波带透镜及其阵列 88

4.1 引言 88

4.2 菲涅耳波带透镜的标量衍射波设计理论与方法 89

4.3 有限远轴上物点成像的菲涅耳波带透镜设计 101

4.4 离轴菲涅耳波带透镜及平面光学系统 108

4.5 面积编码的二元Gabor透镜 112

4.6 产生超分辨率的异型菲涅耳透镜 115

4.7 二元光学阵列发生器与阵列光学 118

4.8 微透镜阵列光栅系统 128

4.9 电磁理论及衍射透镜阵列设计 130

参考文献 140

第五章 泰伯光栅阵列照明器 143

5.1 引言 143

5.2 Talbot效应及2阶相位Talbot光栅阵列照明器 145

5.3 多阶相位Talbot光栅阵列照明器的设计理论 152

5.4 多阶相位Talbot阵列照明器的特点 159

5.5 Talbot光栅与相位型菲涅耳波带透镜阵列的比较 161

5.6 两种特殊情形的讨论 165

5.7 复杂性理论及：二元阵列照明器的若干问题 170

参考文献 179

第六章 二元光学透镜用于成像系统 181

6.1 引言 181

6.2 二元光学透镜的单色初级像差特性 182

6.3 二元光学透镜的色散性质及色差的校正 188

6.4 二元光学透镜的部分色散及二级光谱的校正 192

6.5 谐衍射透镜及其成像特点 195

6.6 通过衍射面的光线光路计算 201

6.7 应用举例 204

参考文献 210

第七章 几种特殊功能器件及其应用 212

7.1 微透镜阵列灵巧扫描器 212

7.2 用于纹理图像子波变换的二元全互连器件 219

7.3 波面校正与光束整形 223

7.4 无衍射光束传播及长焦深二元光学器件 241

7.5 激光光束的叠加 250

参考文献 258

第八章 波导计算全息与二元光学 262

8.1 引言 262

8.2 导波的传播 262

8.3 波导光栅理论 270

8.4 衍射波导元件的制作 275

8.5 衍射波导元件的应用 280

参考文献 295

第九章 二元光学器件的制作工艺 298

9.1 多阶相位型二元光学元件的制作 299

9.2 连续浮雕轮廓的微光学元件制作工艺 305

9.3 特殊加工工艺 313

9.4 复制技术 318

9.5 加工误差对器件性能的影响 326

参考文献 335