CN112763080A - 高分辨瞬态光场复振幅测量装置及方法 - Google Patents

高分辨瞬态光场复振幅测量装置及方法 Download PDF

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CN112763080A
CN112763080A CN202011544090.2A CN202011544090A CN112763080A CN 112763080 A CN112763080 A CN 112763080A CN 202011544090 A CN202011544090 A CN 202011544090A CN 112763080 A CN112763080 A CN 112763080A
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段亚轩
陈晓义
达争尚
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    • G01J9/00—Measuring optical phase difference; Determining degree of coherence; Measuring optical wavelength
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Abstract

为了解决目前采用相位恢复技术直接测量光场复振幅时，无法实现光场复振幅的瞬态测量，以及测量精度不高的问题，本发明提出一种高分辨瞬态光场复振幅测量装置及方法。本发明利用混合调制光栅将待测光场分束为四束等光强的光束，并在它们传播过程中分别进行不同的相位调制，然后利用探测器获取调制后的四束光场强度信息，最后通过相位恢复方法计算得到待测光场复振幅。本发明利用瞬时获取的四个不同的衍射光强信息，实现了光场复振幅的瞬态高分辨测量；本发明不包含复杂的扫描过程，既提高了测量效率，又不会引入由于扫描过程造成的光路倾斜误差或者距离误差。

Description

高分辨瞬态光场复振幅测量装置及方法
技术领域
本发明属于光学领域，涉及一种光场复振幅测量装置及方法。
背景技术
光场复振幅信息包含光强和相位信息，光强信息可以由探测器直接探测获取，但相位信息却无法直接探测获取。目前，测量相位信息的技术手段主要有：1)通过相移干涉的方法由干涉条纹反演相位，如菲索干涉仪、泰曼-格林干涉仪；2)通过测量波前斜率重构相位，如夏克-哈特曼波前测量技术；3)通过测量波前曲率重构相位，如曲率波前测量技术；为了实现光场复振幅测量，通常将结合强度测量和以上相位测量技术，测量方法复杂，影响测量精度因素多。
为了直接测量光场复振幅，目前采用基于光场强度信息恢复相位的相位恢复技术。相位恢复技术通过对初始假设的输入光场进行衍射计算，得到输出面的光场分布，将输出面计算光强用探测器探测的真实光强替换，得到更新的输出面光场，逆向衍射计算求得更新的输入光场，直至多次迭代计算最终求得输入面的输入光场复振幅分布。相位恢复技术的核心是输入面和输出面的衍射场传输计算，待求解的输入面光场采样间隔理论上可以任意小，因此可实现物平面光场复振幅的高分辨求解。另外，现有的相位恢复技术如PIE(Ptychographical Iterative Engine)技术、SBMIR(Single-Beam Multiple IntensityReconstruction)技术实现了光场复振幅的求解，但PIE技术和SBMIR技术需要一维或者二维的复杂扫描过程，无法实现光场复振幅的瞬态测量，尤其对于惯性约束聚变(ICF)系统中的单发次脉冲激光。并且PIE技术和SBMIR技术由于复杂扫描过程引入的距离误差和光路倾斜误差会影响最终光场复振幅测量的精度。
发明内容
为了解决目前采用相位恢复技术直接测量光场复振幅时，无法实现光场复振幅的瞬态测量，以及测量精度不高的问题，本发明提出一种高分辨瞬态光场复振幅测量装置及方法。
本发明的发明构思是：
待测光场经过混合调制光栅被分束成四束等光强的光束，并在它们传播过程中分别进行不同的相位调制，然后利用探测器获取调制后的四束光场强度信息，最后通过相位恢复方法计算得到待测光场复振幅。
本发明的技术方案是：
高分辨瞬态光场复振幅测量装置，其特殊之处在于：包括沿光路依次设置的混合调制光栅、相位调制器和探测器，以及与探测器相连的数据处理单元；
混合调制光栅用于对入射至其上的待测光场进行振幅和相位调制；
相位调制器由分别位于相位调制器的四个象限区域的四个不同的调制相位单元组成，用于调制经混合调制光栅分束后的四束相对应光场；
相位调制器上的四个调制相位单元的分布如下：
第一调制相位单元：φ1(xm,ym)＝xm；
第二调制相位单元：
Figure BDA0002855437560000021
第三调制相位单元：
Figure BDA0002855437560000022
第四调制相位单元：
Figure BDA0002855437560000023
其中，(xm,ym)为相位调制器面的坐标分布；
探测器用于接收经相位调制器调制后的衍射光强；
数据处理单元用于根据探测器接收的衍射光强，利用相位恢复方法获取待测光场复振幅。
进一步地，混合调制光栅透光部分大小是不透光部分大小的2倍，并且透光部分对入射光场按0和π交替分布进行相位调制。
进一步地，数据处理单元获取待测光场复振幅的具体方法为：
1)初始假设待测光场复振幅为O(xo,yo)＝exp[iφo(xo,yo)]，φo(xo,yo)为假设的相位初值，其为一组常数或者一组随机数，(xo,yo)为物平面坐标，初始迭代次数num＝0；i2＝-1；
2)待测光场复振幅O(xo,yo)衍射传输至混合调制光栅入射面，求得混合调制光栅入射面的入射光场为P(xt,yt)＝ρAS[O(xo,yo)]，ρAS为正向角谱计算，(xt,yt)为混合调制光栅入射面坐标；
3)入射光场P(xt,yt)传输至相位调制器入射面，求得相位调制器的入射面光场复振幅S(xm,ym)＝ρAS[P(xt,yt)]，(xm,ym)为相位调制器入射面坐标；
4)相位调制器的入射面光场复振幅S(xm,ym)被相位调制器上对应的调制相位单元φj(xm,ym)调制，求得相位调制器的出射面光场复振幅Uj(xm,ym)＝S(xm,ym)exp[iφj(xm,ym)]，j∈[1,2,3,4]，初始时j＝1；
5)相位调制器的出射面光场复振幅Uj(xm,ym)传输至探测器的靶面，获得探测面光场复振幅Dj(xd,yd)＝ρAS[Uj(xm,ym)]，(xd,yd)为探测器靶面坐标；
6)利用探测器直接获取的光强Ij(xd,yd)和探测面光场复振幅Dj(xd,yd)中的相位信息，求得更新的探测面光场复振幅
Figure BDA0002855437560000031
7)更新的探测面光场复振幅D’j(xd,yd)逆向传输至相位调制器的出射面，获取更新后相位调制器的出射面光场复振幅
Figure BDA0002855437560000032
Figure BDA0002855437560000033
为逆向角谱计算；
8)利用更新后相位调制器的出射面光场复振幅U’j(xm,ym)和相位调制器上对应的调制相位单元φj(xm,ym)获取更新的相位调制器入射面的光场复振幅为S’j(xm,ym)＝U’j(xm,ym)/exp[iφj(xm,ym)]；
9)跳转至步骤2.4)，令步骤2.4)中公式里的S(xm,ym)＝S’j(xm,ym)，j＝j+1，重复4)-9)，直至j＞4，此时相位调制器上的四个调制相位单元全部完成一次调制；
10)判断收敛是否停滞，若
Figure BDA0002855437560000041
此时迭代停止，跳转至步骤11)；否则，迭代次数num＝num+1，跳转至步骤4)；
11)更新的相位调制器入射面的光场复振幅S’j(xm,ym)逆向传输至混合调制光栅的入射面，获得更新的混合调制光栅入射面的光场复振幅
Figure BDA0002855437560000042
12)更新的混合调制光栅入射面的光场复振幅P’(xt,yt)继续逆向传输至待测物平面，获得最终的待测光场复振幅
Figure BDA0002855437560000043
本发明还提供了一种高分辨瞬态光场复振幅测量方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：
步骤1，利用混合光栅调制技术单次获取四个不同的衍射光强；
步骤2，利用已知的调制相位单元φ(xm,ym)和步骤1)单次获取的衍射光强I(xd,yd)，通过相位恢复方法求取待测光场复振幅。
进一步地，步骤1具体为：
待测光场经混合调制光栅分束后产生四束相同的衍射光，这四束相同的衍射光分别被相位调制器上已知的四个相对应的调制相位单元φ(xm,ym)＝[φ1(xm,ym),φ2(xm,ym),φ3(xm,ym),φ4(xm,ym)]调制后，由探测器一次性接收四个调制后的不同衍射光强I(xd,yd)＝[I1(xd,yd),I2(xd,yd),I3(xd,yd),I4(xd,yd)]，(xd,yd)为探测器面坐标。
进一步地，步骤2具体为：
2.1)初始假设待测光场复振幅为O(xo,yo)＝exp[iφo(xo,yo)]，φo(xo,yo)为假设的相位初值，其为一组常数或者一组随机数，(xo,yo)为物平面坐标，初始迭代次数num＝0；i2＝-1；
2.2)待测光场复振幅O(xo,yo)衍射传输至混合调制光栅入射面，混合调制光栅入射面的入射光场为P(xt,yt)＝ρAS[O(xo,yo)]，ρAS为正向角谱计算，(xt,yt)为混合调制光栅入射面坐标；
2.3)入射光场P(xt,yt)传输至相位调制器入射面，相位调制器的入射面光场复振幅S(xm,ym)＝ρAS[P(xt,yt)]，(xm,ym)为相位调制器入射面坐标；
2.4)相位调制器的入射面光场复振幅S(xm,ym)被相位调制器上对应的调制相位单元φj(xm,ym)调制，相位调制器的出射面光场复振幅Uj(xm,ym)＝S(xm,ym)exp[iφj(xm,ym)]，j∈[1,2,3,4]，初始时j＝1；
2.5)相位调制器的出射面光场复振幅Uj(xm,ym)传输至探测器的靶面，获得探测面光场复振幅Dj(xd,yd)＝ρAS[Uj(xm,ym)]，(xd,yd)为探测器靶面坐标；
2.6)利用探测器直接获取的光强Ij(xd,yd)和探测面光场复振幅Dj(xd,yd)中的相位信息，求得更新的探测面光场复振幅
Figure BDA0002855437560000051
2.7)更新的探测面光场复振幅D’j(xd,yd)逆向传输至相位调制器的出射面，获取更新后相位调制器的出射面光场复振幅
Figure BDA0002855437560000052
Figure BDA0002855437560000053
为逆向角谱计算；
2.8)利用更新后相位调制器的出射面光场复振幅U’j(xm,ym)和相位调制器上对应的调制相位单元φj(xm,ym)获取更新的相位调制器入射面的光场复振幅为S’j(xm,ym)＝U’j(xm,ym)/exp[iφj(xm,ym)]；
2.9)跳转至步骤2.4)，令步骤2.4)中公式里的S(xm,ym)＝S’j(xm,ym)，j＝j+1，重复2.4)-2.9)，直至j＞4，此时相位调制器上的四个调制相位单元全部完成一次调制；
2.10)判断收敛是否停滞，若
Figure BDA0002855437560000061
此时迭代停止，跳转至步骤2.11)；否则，迭代次数num＝num+1，跳转至步骤2.4)；
2.11)更新的相位调制器入射面的光场复振幅S’j(xm,ym)逆向传输至混合调制光栅的入射面，获得更新的混合调制光栅入射面的光场复振幅
Figure BDA0002855437560000062
2.12)更新的混合调制光栅入射面的光场复振幅P’(xt,yt)继续逆向传输至待测物平面，获得最终的待测光场复振幅
Figure BDA0002855437560000063
本发明的优点在于：
1、本发明基于混合光栅调制技术和相位恢复方法，利用瞬时获取的四个不同的衍射光强信息，实现了光场复振幅的瞬态高分辨测量。
2、本发明不包含复杂的扫描过程，既提高了测量效率，又不会引入由于扫描过程造成的光路倾斜误差或者距离误差。
3、本发明由于能够实现瞬态测量光场复振幅，因而不受环境气流扰动及振动的影响。
4、本发明所采用的相位恢复算法收敛速度快。
5、本发明的测量装置及调制手段简单。
附图说明
图1是本发明测量装置的原理示意图。
图2是本发明采用的相位恢复方法的流程图。
图3是混合调制光栅的透射函数示意图，白色为0相位调制，黑色为π相位调制，灰色为不透光部分。
附图标记：
1-混合调制光栅；2-相位调制器；3-第一调制相位单元；4-第二调制相位单元；5-第三调制相位单元；6-第四调制相位单元；7-探测器。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明所提供的高分辨瞬态光场复振幅测量装置，包括沿光路依次设置的混合调制光栅1、相位调制器2和探测器7，以及与探测器7相连的数据处理单元。
混合调制光栅1对入射至其上的待测光场进行振幅和相位调制，其透光部分大小(总面积)是不透光部分大小(总面积)的2倍，并且透光部分对入射光场按0和π交替分布(棋盘式交替分布)进行相位调制，如图3所示。
相位调制器2用于调制经混合调制光栅1分束后的四束相对应光场，其由四个不同的调制相位单元组成，分别记为第一调制相位单元3、第二调制相位单元4、第三调制相位单元5和第四调制相位单元6，分别位于相位调制器2的四个象限区域。
相位调制器2上的四个调制相位单元的分布如下：
第一调制相位单元3：φ1(xm,ym)＝xm；
第二调制相位单元4：
Figure BDA0002855437560000071
第三调制相位单元5：
Figure BDA0002855437560000072
第四调制相位单元6：
Figure BDA0002855437560000073
其中，(xm,ym)为相位调制器面的坐标分布。
探测器7用于接收经相位调制器2调制后的衍射光强；
数据处理单元用于根据探测器7接收的衍射光强，利用相位恢复方法获取待测光场复振幅。
本发明具体工作过程和原理如下：
待测光场经过混合调制光栅1后，在相位调制器2上产生四束相同分布的衍射光场，四束相同的衍射光由相位调制器2上相对应位置的四个不同调制相位单元3、4、5和6分别调制，探测器7接收调制后的四个不同的衍射光强。最终利用这四个不同的衍射光强，通过相位恢复方法求得待测光场复振幅。
本发明具体工作主要包括2个步骤：
第1步：利用混合光栅调制技术单次获取四个不同的衍射光强；
待测光场经混合调制光栅1分束后产生四束相同的衍射光(在两个正交方向上分别产生±1级衍射光)，这四束相同的衍射光分别被相位调制器2上已知的四个相对应的调制相位单元φ(xm,ym)＝[φ1(xm,ym),φ2(xm,ym),φ3(xm,ym),φ4(xm,ym)]调制后，由探测器7一次性接收四个调制后的不同衍射光强I(xd,yd)＝[I1(xd,yd),I2(xd,yd),I3(xd,yd),I4(xd,yd)]，(xd,yd)为探测器面坐标。
第2步：利用已知的调制相位单元φ(xm,ym)和步骤1)单次获取的衍射光强I(xd,yd)，通过相位恢复方法求取待测光场复振幅，相应的算法流程如图2所示：
2.1)初始假设待测光场复振幅为O(xo,yo)＝exp[iφo(xo,yo)]，φo(xo,yo)为假设的相位初值，其为一组常数或者一组随机数，(xo,yo)为物平面坐标，初始迭代次数num＝0；i2＝-1；
2.2)待测光场复振幅O(xo,yo)衍射传输至混合调制光栅1入射面，混合调制光栅1入射面的入射光场为P(xt,yt)＝ρAS[O(xo,yo)]，ρAS为正向角谱计算，(xt,yt)为混合调制光栅1入射面坐标；
2.3)入射光场P(xt,yt)传输至相位调制器2入射面，相位调制器2的入射面光场复振幅S(xm,ym)＝ρAS[P(xt,yt)]，(xm,ym)为相位调制器2入射面坐标；
2.4)相位调制器2的入射面光场复振幅S(xm,ym)被相位调制器2上对应的调制相位单元φj(xm,ym)调制，相位调制器2的出射面光场复振幅Uj(xm,ym)＝S(xm,ym)exp[iφj(xm,ym)]，j∈[1,2,3,4]，初始时j＝1；
2.5)相位调制器2的出射面光场复振幅Uj(xm,ym)传输至探测器7的靶面，获得探测面光场复振幅Dj(xd,yd)＝ρAS[Uj(xm,ym)]，(xd,yd)为探测器7靶面坐标；
2.6)利用探测器7直接获取的光强Ij(xd,yd)和探测面光场复振幅Dj(xd,yd)中的相位信息，求得更新的探测面光场复振幅
Figure BDA0002855437560000091
2.7)更新的探测面光场复振幅D’j(xd,yd)逆向传输至相位调制器2的出射面，获取更新后相位调制器2的出射面光场复振幅
Figure BDA0002855437560000092
Figure BDA0002855437560000093
为逆向角谱计算；
2.8)利用更新后相位调制器2的出射面光场复振幅U’j(xm,ym)和相位调制器2上对应的调制相位单元φj(xm,ym)获取更新的相位调制器2入射面的光场复振幅为S’j(xm,ym)＝U’j(xm,ym)/exp[iφj(xm,ym)]；
2.9)跳转至步骤2.4)，令步骤2.4)中公式里的S(xm,ym)＝S’j(xm,ym)，j＝j+1，重复2.4)-2.9)，直至j＞4，此时相位调制器2上的四个调制相位单元全部完成一次调制；
2.10)判断收敛是否停滞，若
Figure BDA0002855437560000094
此时迭代停止，跳转至步骤2.11)；否则，迭代次数num＝num+1，跳转至步骤2.4)；
2.11)更新的相位调制器入射面的光场复振幅S’j(xm,ym)逆向传输至混合调制光栅1的入射面，获得更新的混合调制光栅1入射面的光场复振幅
Figure BDA0002855437560000095
2.12)更新的混合调制光栅1入射面的光场复振幅P’(xt,yt)继续逆向传输至待测物平面，获得最终的待测光场复振幅
Figure BDA0002855437560000096

Claims (6)

1.高分辨瞬态光场复振幅测量装置，其特征在于：包括沿光路依次设置的混合调制光栅(1)、相位调制器(2)和探测器(7)，以及与探测器(7)相连的数据处理单元；
混合调制光栅(1)用于对入射至其上的待测光场进行振幅和相位调制；
相位调制器(2)由分别位于相位调制器(2)的四个象限区域的四个不同的调制相位单元组成，用于调制经混合调制光栅(1)分束后的四束相对应光场；
相位调制器(2)上的四个调制相位单元的分布如下：
第一调制相位单元(3)：φ1(xm,ym)＝xm；
第二调制相位单元(4)：
Figure FDA0002855437550000011
第三调制相位单元(5)：
Figure FDA0002855437550000012
第四调制相位单元(6)：
Figure FDA0002855437550000013
其中，(xm,ym)为相位调制器面的坐标分布；
探测器(7)用于接收经相位调制器(2)调制后的衍射光强；
数据处理单元用于根据探测器(7)接收的衍射光强，利用相位恢复方法获取待测光场复振幅。
2.根据权利要求1所述的高分辨瞬态光场复振幅测量装置，其特征在于：
混合调制光栅(1)透光部分大小是不透光部分大小的2倍，并且透光部分对入射光场按0和π交替分布进行相位调制。
3.根据权利要求1或2所述的高分辨瞬态光场复振幅测量装置，其特征在于：数据处理单元获取待测光场复振幅的具体方法为：
1)初始假设待测光场复振幅为O(xo,yo)＝exp[iφo(xo,yo)]，φo(xo,yo)为假设的相位初值，其为一组常数或者一组随机数，(xo,yo)为物平面坐标，初始迭代次数num＝0；i2＝-1；
2)待测光场复振幅O(xo,yo)衍射传输至混合调制光栅(1)入射面，求得混合调制光栅(1)入射面的入射光场为P(xt,yt)＝ρAS[O(xo,yo)]，ρAS为正向角谱计算，(xt,yt)为混合调制光栅(1)入射面坐标；
3)入射光场P(xt,yt)传输至相位调制器(2)入射面，求得相位调制器(2)的入射面光场复振幅S(xm,ym)＝ρAS[P(xt,yt)]，(xm,ym)为相位调制器(2)入射面坐标；
4)相位调制器(2)的入射面光场复振幅S(xm,ym)被相位调制器(2)上对应的调制相位单元φj(xm,ym)调制，求得相位调制器(2)的出射面光场复振幅Uj(xm,ym)＝S(xm,ym)exp[iφj(xm,ym)]，j∈[1,2,3,4]，初始时j＝1；
5)相位调制器(2)的出射面光场复振幅Uj(xm,ym)传输至探测器(7)的靶面，获得探测面光场复振幅Dj(xd,yd)＝ρAS[Uj(xm,ym)]，(xd,yd)为探测器(7)靶面坐标；
6)利用探测器(7)直接获取的光强Ij(xd,yd)和探测面光场复振幅Dj(xd,yd)中的相位信息，求得更新的探测面光场复振幅
Figure FDA0002855437550000021
7)更新的探测面光场复振幅D'j(xd,yd)逆向传输至相位调制器(2)的出射面，获取更新后相位调制器(2)的出射面光场复振幅
Figure FDA0002855437550000022
Figure FDA0002855437550000023
为逆向角谱计算；
8)利用更新后相位调制器(2)的出射面光场复振幅U'j(xm,ym)和相位调制器(2)上对应的调制相位单元φj(xm,ym)获取更新的相位调制器(2)入射面的光场复振幅为S'j(xm,ym)＝U'j(xm,ym)/exp[iφj(xm,ym)]；
9)跳转至步骤2.4)，令步骤2.4)中公式里的S(xm,ym)＝S'j(xm,ym)，j＝j+1，重复4)-9)，直至j＞4，此时相位调制器(2)上的四个调制相位单元全部完成一次调制；
10)判断收敛是否停滞，若
Figure FDA0002855437550000031
此时迭代停止，跳转至步骤11)；否则，迭代次数num＝num+1，跳转至步骤4)；
11)更新的相位调制器(2)入射面的光场复振幅S'j(xm,ym)逆向传输至混合调制光栅(1)的入射面，获得更新的混合调制光栅(1)入射面的光场复振幅
Figure FDA0002855437550000032
12)更新的混合调制光栅(1)入射面的光场复振幅P'(xt,yt)继续逆向传输至待测物平面，获得最终的待测光场复振幅
Figure FDA0002855437550000033
4.高分辨瞬态光场复振幅测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，利用混合光栅调制技术单次获取四个不同的衍射光强；
步骤2，利用已知的调制相位单元φ(xm,ym)和步骤1)单次获取的衍射光强I(xd,yd)，通过相位恢复方法求取待测光场复振幅。
5.根据权利要求4所述的高分辨瞬态光场复振幅测量方法，其特征在于，步骤1具体为：
待测光场经混合调制光栅(1)分束后产生四束相同的衍射光，这四束相同的衍射光分别被相位调制器(2)上已知的四个相对应的调制相位单元φ(xm,ym)＝[φ1(xm,ym),φ2(xm,ym),φ3(xm,ym),φ4(xm,ym)]调制后，由探测器(7)一次性接收四个调制后的不同衍射光强I(xd,yd)＝[I1(xd,yd),I2(xd,yd),I3(xd,yd),I4(xd,yd)]，(xd,yd)为探测器面坐标。
6.根据权利要求5所述的高分辨瞬态光场复振幅测量方法，其特征在于，步骤2具体为：
2.1)初始假设待测光场复振幅为O(xo,yo)＝exp[iφo(xo,yo)]，φo(xo,yo)为假设的相位初值，其为一组常数或者一组随机数，(xo,yo)为物平面坐标，初始迭代次数num＝0；i2＝-1；
2.2)待测光场复振幅O(xo,yo)衍射传输至混合调制光栅(1)入射面，混合调制光栅(1)入射面的入射光场为P(xt,yt)＝ρAS[O(xo,yo)]，ρAS为正向角谱计算，(xt,yt)为混合调制光栅(1)入射面坐标；
2.3)入射光场P(xt,yt)传输至相位调制器(2)入射面，相位调制器(2)的入射面光场复振幅S(xm,ym)＝ρAS[P(xt,yt)]，(xm,ym)为相位调制器(2)入射面坐标；
2.4)相位调制器(2)的入射面光场复振幅S(xm,ym)被相位调制器(2)上对应的调制相位单元φj(xm,ym)调制，相位调制器(2)的出射面光场复振幅Uj(xm,ym)＝S(xm,ym)exp[iφj(xm,ym)]，j∈[1,2,3,4]，初始时j＝1；
2.5)相位调制器(2)的出射面光场复振幅Uj(xm,ym)传输至探测器(7)的靶面，获得探测面光场复振幅Dj(xd,yd)＝ρAS[Uj(xm,ym)]，(xd,yd)为探测器(7)靶面坐标；
2.6)利用探测器(7)直接获取的光强Ij(xd,yd)和探测面光场复振幅Dj(xd,yd)中的相位信息，求得更新的探测面光场复振幅
Figure FDA0002855437550000041
2.7)更新的探测面光场复振幅D'j(xd,yd)逆向传输至相位调制器(2)的出射面，获取更新后相位调制器(2)的出射面光场复振幅
Figure FDA0002855437550000042
Figure FDA0002855437550000043
为逆向角谱计算；
2.8)利用更新后相位调制器(2)的出射面光场复振幅U'j(xm,ym)和相位调制器(2)上对应的调制相位单元φj(xm,ym)获取更新的相位调制器(2)入射面的光场复振幅为S'j(xm,ym)＝U'j(xm,ym)/exp[iφj(xm,ym)]；
2.9)跳转至步骤2.4)，令步骤2.4)中公式里的S(xm,ym)＝S'j(xm,ym)，j＝j+1，重复2.4)-2.9)，直至j＞4，此时相位调制器(2)上的四个调制相位单元全部完成一次调制；
2.10)判断收敛是否停滞，若
Figure FDA0002855437550000051
此时迭代停止，跳转至步骤2.11)；否则，迭代次数num＝num+1，跳转至步骤2.4)；
2.11)更新的相位调制器入射面的光场复振幅S'j(xm,ym)逆向传输至混合调制光栅(1)的入射面，获得更新的混合调制光栅(1)入射面的光场复振幅
Figure FDA0002855437550000052
2.12)更新的混合调制光栅(1)入射面的光场复振幅P'(xt,yt)继续逆向传输至待测物平面，获得最终的待测光场复振幅
Figure FDA0002855437550000053
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