CN113568194A - 基于数字透镜的无零级衍射光复振幅调控系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了基于数字透镜的无零级衍射光复振幅调控系统和方法，属于空间光场调控技术领域，其包括光源发生器以及沿着光源发生器的光出射方向依次设置的第一透镜、第二透镜、空间光调制器耦合装置和第三透镜。通过本发明基于数字透镜的无零级衍射光复振幅调控系统能够实现零级光束与无零级光束的分离，完全避免了传统复振幅光场调控方法中零级光束对光场调控质量的影响。

Description

基于数字透镜的无零级衍射光复振幅调控系统和方法

技术领域

本发明属于空间光场调控技术领域，涉及一种光复振幅光场调控技术，具体为基于数字 透镜的无零级衍射光复振幅调控系统和方法。

背景技术

一般激光器的输出是高斯光束，其是现代科学研究的基础。然而，随着科学技术的发展 和研究内容的深入，单纯的基模高斯光束已经难以满足需要。因此，产生更为复杂的特殊光 场的光束整形技术日益受到人们的重视，包括电光、声光等光场调控技术都得到了快速的发 展。特别是全息光场调控技术扮演着非常重要的角色，因为它几乎可以实现实时的任意光束 整形。特殊光场在许多研究领域中发挥着巨大的作用，包括光学显微成像、光存储以及光通 信以及生命科学与基于光学微操纵技术的基础物理研究。光场的偏振、振幅和相位分布控制 在这些应用中起着重要的作用。例如，相位的分布影响光的传播特性，光学成像所使用的特 殊光束如贝塞尔光束、艾利光束等都有特殊的相位分布；在激光直写应用中，经常需要对特 定的光场空间强度按照要求进行分布；而在光与物质的相互作用中，偏振的空间分布变化引 起的效应往往不可忽视。

光场的复振幅调控是空间光场调控技术的重要方面，通过对光场的复振幅进行调制，即 对振幅和相位同时进行调制，可以更加精确地调控光场。要实现复振幅同时调制，常用方法 是利用两个级联的空间光调制器(SLM)来实现复振幅调制，这种方法成本高，系统复杂。另 一种方法是使用单个相位型SLM进行复振幅调制，单个SLM的使用可以大大降低系统成本与 复杂性。基于单个SLM调制光场复振幅的常用方法包括超像素法和复编码法。其中复编码法 则是采用特定的复编码算法将待产生的光场振幅和相位信息同时编码在一个相位全息图来实 现近似的复振幅调控，方法简单，光场调控效果好。

利用复编码公式可得到调制相位H(x,y)＝f(A(x,y))[φ_des(x,y)+φ_in(x,y)]，将该调制相位加载 至相位型空间光调制器上即可实现复振幅调控，其中f(A(x,y))[是与调控前后光场振幅(A(x,y)) 相关的表达式，φ_des(x,y)是目标光场相位，φ_in(x,y)是入射光场相位。为了分离调制光场和 零级光，传统复振幅编码方法还需要在编码公式中引入闪耀光栅，即 H(x,y)＝f(A(x,y))[φ_des(x,y)+φ_in(x,y)+φ_g(x,y)]。该方法存在着明显的零级光干扰。参见图1，为 了分离调制光和零级光，需要加入光学透镜并在透镜的前焦面放置空间滤波器,阻挡零级光。 一方面，空间滤波器的引入不仅增加了系统的复杂性，而且在特定应用中也难以实现。另一 方面，空间滤波器的引入会增加调制光(+1级)的出射角度，降低调制精度，且光学透镜的 引入还会增加系统光路的长度。

参见图2，无零级衍射光的空间光调制器耦合装置，其是一种高精度光场调控、无需空 间滤波器即可抑制零激级光束、空间光场调控装置模块化和紧凑化以及易于与其它系统结合 的无零级衍射光的空间光调制器耦合装置，结合此装置与复编码复振幅调控方法，可以实现 无零级衍射光的复振幅调控方法，但是由于该零级衍射光的空间光调制器耦合装置的入射光 和出射光的夹角太小，入射光和出射光完全分开的距离d₂会远大于图1中两光束分开的距离 d₁，且由于光学衍射的影响，光束的长距离传播会显著降低光场调控的精度，出现明显的衍 射条纹，此外，傅里叶变换系统中的透镜会进一步增加系统光路长度，增加系统复杂性。

发明内容

针对上述现有技术中光场的复振幅调控系统和方法存在零级光干扰、空间滤波复杂、系 统集成度低、光学衍射调控精度低的问题，本发明提出了基于数字透镜的无零级衍射光复振 幅调控系统和方法。其是在现有的复振幅编码算法中引入数字透镜相位，结合无零级衍射光 的空间光调制器耦合装置，实现了无零级衍射光的复振幅调控，具体技术方案如下：

基于数字透镜的无零级衍射光复振幅调控系统，包括光源发生器以及沿着光源发生器的 光出射方向依次设置的第一透镜、第二透镜、空间光调制器耦合装置和第三透镜。

进一步限定，所述基于数字透镜的无零级衍射光复振幅调控系统还包括第一反射镜和第 二反射镜，所述第一反射镜设置在第一透镜与第二透镜之间，所述第二反射镜设置在空间光 调制器耦合装置与第三透镜之间。

进一步限定，所述空间光调制器耦合装置包括非对称三角反射器(5)和空间光调制器(6)， 所述非对称三角反射器和空间光调制器沿着第二透镜的光出射方向自前往后依次设置在第二 透镜和第二反射镜之间。

进一步限定，所述非对称三角反射器包括第一反射腰面和第二反射腰面，所述第二透镜 的出射光线依次经过第一反射腰面、空间光调制器和第二反射腰面照射在第二反射镜上。

进一步限定，所述第一反射腰面、第二反射腰面与空间光调制器的位置关系满足：f≥ d≥d₀；

其中，f是经空间光调制器调制后的出射光在第二反射腰面会聚后形成的聚焦点与空间 光调制器之间的传播距离；

d是第一反射腰面与第二反射腰面形成的顶角α与空间光调制器之间的垂直距离；

d₀是空间光调制器调制后的出射光和空间光调制器的入射光刚好完全分开时的交汇点O 与空间光调制器之间的垂直距离。

进一步限定，所述第一反射腰面与第二反射腰面形成的顶角α与经空间光调制器调制后 的出射光的出射角度β的关系是：α＝90°+β/2；所述第一反射腰面的入射光与第二反射腰 面的出射光平行。

进一步限定，所述基于数字透镜的无零级衍射光复振幅调控系统还包括相机，所述相机 设置在第三透镜的出射光方向上。

进一步限定，所述经空间光调制器调制后的出射光在第二反射腰面会聚后形成的聚焦点 位于第三透镜入射光一侧的二倍焦距处，所述相机位于第三透镜出射光一侧的二倍焦距处； 所述第一透镜与第二透镜共焦。

进一步限定，所述第一透镜的法线与第一反射镜的法线之间形成的夹角为45°，所述第 二透镜的法线与第一反射镜的法线之间形成的夹角为45°，所述第二反射镜的法线与第三透 镜的法线之间形成的夹角为45°，所述第二反射镜的入射角为45°，所述第一反射腰面和第 二反射腰面上均镀有高反射膜。

上述基于数字透镜的无零级衍射光复振幅调控系统实现基于数字透镜的无零级衍射光复 振幅调控方法，包括以下步骤：

1)产生平行光束；

2)平行光束被调制后实现零级光束与无零级光束的分离；

3)被分离出的无零级光束被收集。

进一步限定，

所述步骤1)具体为：光源发生器发出的光源依次经过第一透镜、第一反射镜和第二透 镜扩束为与空间光调制器匹配的平行光束；

所述步骤2)具体为：该平行光束入射至非对称三角反射器，经非对称三角反射器反射 后垂直入射至空间光调制器，经空间光调制器调制后的出射光通过非对称三角反射器入射至 第二反射镜上；

所述步骤3)具体为：入射至第二反射镜上的光束经第三透镜后被相机收集。

进一步限定，所述步骤2)具体为：

2.1)该平行光束经第一反射腰面反射后垂直入射至空间光调制器，该平行光束与第一反 射腰面之间的夹角为45°；

2.2)被加载了闪耀光栅相位和数字透镜相位的空间光调制器将平行光束调制后形成的无 零级光束以角度β出射至第二反射腰面上，通过闪耀光栅相位的栅格结构和数字透镜相位进 行复编码处理，将没有调制的零级光束沿入射路径返回照射至第一反射腰面上，实现零级光 束与无零级光束的分离；

其中，复编码处理采用的复编码算法为：

H(x,y)＝f(A(x,y))[φ_des(x,y)+φ_in(x,y)+φ_g(x,y)+φ_lens(x,y)]

其中，f(A(x,y))|是与空间光调制器(6)调制前后光场振幅A(x,y)相关的表达式，φ_des(x, y)是目标光场相位，φ_in(x,y)是入射光场相位，φ_g(x,y)是闪耀光栅相位，φ_lens(x,y)是数字透镜 相位，H(x,y)表示加载至空间光调制器上的调制相位；

2.3)无零级光束在第二反射腰面会聚后形成聚焦点，通过聚焦点反射至第二反射镜上， 且第二反射腰面的出射光与第一反射腰面的入射光平行。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明基于数字透镜的无零级衍射光复振幅调控系统，其包括光源发生器、第一透镜、 第一反射镜、第二透镜、空间光调制器耦合装置、第二反射镜和第三透镜，第一透镜、第一 反射镜、第二透镜、空间光调制器耦合装置、第二反射镜和第三透镜沿着光源发生器的光出 射方向依次设置；空间光调制器耦合装置包括非对称三角反射器和空间光调制器，非对称三 角反射器和空间光调制器沿着第二透镜的光出射方向自前往后依次设置在第二透镜和第二反 射镜之间。在使用时，光源发生器发出的光源依次经过第一透镜、第一反射镜和第二透镜扩 束成光斑直径与空间光调制器的液晶面板尺寸相匹配的平行光束；该平行光束入射至非对称 三角反射器，经非对称三角反射器反射后垂直入射至空间光调制器，被空间光调制器调制的 无零级光束以角度β出射至非对称三角反射器上，没有被空间光调制器调制的零级光束沿原 入射路径返回照射至非对称三角反射器上，实现零级光束与无零级光束的分离，该无零级光 束为无零级衍射光，完全避免了传统复振幅方法中零级光束对光场调控质量的影响。

2、本发明在进行光场的复振幅调控时，没有引入空间滤波器，避免了空间滤波器的使用， 更适用于高功率复振幅光场调控系统，因为在高功率复振幅光场调控时如果通过空间滤波器 对零级光进行阻挡，会因为零级光的功率过高而损坏空间滤波器，导致无法再进行零级光的 阻挡，且本发明通过在空间光调制器上加载闪耀光栅相位和数字透镜相位，通过栅格结构和 复编码算法将零级光沿原路径返回，空间滤波过程简单，光学衍射调控精度高。

3、当第一反射腰面、第二反射腰面与空间光调制器的位置关系满足：f＝d＝d₀时，可以极 大限度地减小光束的传播距离，降低光束传播中光学衍射效应的影响，极大限度的压缩系统 空间，系统光路距离的减小降低了光学衍射效应而引入的衍射条纹的影响，可提高光场调控 质量。

4、本发明在传统复振幅编码算法中引入了数字透镜实现了新的复振幅编码算法，可实现 更高精度的光场调控；同时避免了光学透镜的使用，实现了更小角度地分离空间光调制器的 入射光和出射光，有效减小了系统光路长度和系统复杂性，大大提高了系统集成度。传统的 复振幅调控系统的出射光角度在6～10°左右，本发明可实现的角度远小于该角度范围，因此 可大大提高光场调控精度。

附图说明

图1为现有技术中引入光学透镜阻挡零级光的光路系统图；

图2为现有技术中无零级衍射光空间光调制器耦合装置的光路系统图；

图3为本发明基于数字透镜的无零级衍射光复振幅调控系统的光路系统图；

图4为利用本发明基于数字透镜的无零级衍射光复振幅调控系统得到的不同复振幅光场；

其中，1-光源，2-第一透镜，3-第一反射镜，4-第二透镜，5-非对称三角反射器，6-空 间光调制器，7-第二反射镜，8-第三透镜，9-相机，51-第一反射腰面，52-第二反射腰面。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明的技术方案进行进一步地解释说明，但本发明并不限于 以下说明的实施方式。

参见图3，本发明提供了基于数字透镜的无零级衍射光复振幅调控系统，其包括光源发 生器、第一透镜2、第一反射镜3、第二透镜4、空间光调制器耦合装置、第二反射镜7和第 三透镜8，第一透镜2、第一反射镜3、第二透镜4、空间光调制器耦合装置、第二反射镜7和第三透镜8沿着光源发生器的光出射方向依次设置。

光源发生器为激光发射器，其发生的光源1为激光光束，且光源1为相干光源或非相干 光源。

空间光调制器耦合装置包括非对称三角反射器5和空间光调制器6，非对称三角反射器5 和空间光调制器6沿着第二透镜4的光出射方向自前往后依次设置在第二透镜4和第二反射 镜7之间；第二透镜4的出射光线依次经过非对称三角反射器5、空间光调制器6和非对称 三角反射器5后照射在第二反射镜7上。

非对称三角反射器5包括第一反射腰面51和第二反射腰面52，第二透镜4的出射光线 依次经过第一反射腰面51、空间光调制器6和第二反射腰面52后照射在第二反射镜7上。

第一反射腰面51、第二反射腰面52和空间光调制器6之间的位置关系满足：f≥d≥d₀；

其中，f是经空间光调制器6调制后的出射光在第二反射腰面52会聚后形成的聚焦点与 空间光调制器6之间的传播距离；

d是第一反射腰面51与第二反射腰面52形成的顶角与空间光调制器6之间的垂直距离；

d₀是空间光调制器6调制后的出射光和空间光调制器6的入射光刚好完全分开时的交汇 点O与空间光调制器6之间的垂直距离。

优选的f＝d＝d₀，当f＝d＝d₀时，可以极大限度地减小光束的传播距离，降低光束传播中光 学衍射效应的影响，极大限度的压缩系统空间。

第一反射腰面51与第二反射腰面52形成的顶角α与经空间光调制器6调制后的出射光 的出射角度β的关系是：α＝90°+β/2；第一反射腰面51的入射光与第二反射腰面52的出 射光平行。其中，第二透镜4出射的平行光束与第一反射腰面51之间形成的夹角为45°。

上述基于数字透镜的无零级衍射光复振幅调控系统还包括相机9，相机9设置在第三透 镜8的出射光方向上。

空间光调制器6调制后的出射光在第二反射腰面52会聚后形成的聚焦点位于第三透镜8 入射光一侧的二倍焦距处，相机9位于第三透镜8出射光一侧的二倍焦距处，即经空间光调 制器6调制后的聚焦点与相机9关于第三透镜8共轭；第一透镜2与第二透镜4共焦，第一 透镜2与第二透镜4之间组成扩束器，该扩束器能够将光源发生器发出的光源1扩束成光斑 直径与空间光调制器液晶面板尺寸相匹配的平行光激光束；相机9为灰度相机或彩色相机。

第一透镜2的法线与第一反射镜3的法线之间形成的夹角为45°，第二透镜4的法线与 第一反射镜3的法线之间形成的夹角为45°，第二反射镜7的法线与第三透镜8的法线之间 形成的夹角为45°，第二反射镜7的入射角为45°，第一反射腰面51和第二反射腰面52上均镀有高反射膜。入射光A和出射光B平行，有利于光路的调节。

在第一反射腰面51与第二反射腰面52上均镀有高反射膜，高反射面可以是镀银反射面、 镀金反射面或镀铜反射面。

上述基于数字透镜的无零级衍射光复振幅调控系统实现基于数字透镜的无零级衍射光复 振幅调控方法，包括以下步骤：

1)光源发生器发出的光源1依次经过第一透镜2、第一反射镜3和第二透镜4扩束为与 空间光调制器6的液晶面板尺寸相匹配的平行激光束；

2)该平行激光束入射至非对称三角反射器5，经非对称三角反射器5反射后垂直入射至 空间光调制器6的液晶面板上，经空间光调制器6调制的无零级光束以角度β出射至非对称 三角反射器5上，没有经空间光调制器6调制的零级光束沿原入射路径返回照射至非对称三 角反射器5上，实现零级光束与无零级光束的分离，该无零级光束出射至非对称三角反射器5上并在非对称三角反射器5上形成聚焦点，通过聚焦点上反射至第二反射镜7上；

3)入射至第二反射镜7上的光束经第三透镜8后被相机9收集。

上述步骤2)具体为：

2.1)该平行激光束经第一反射腰面51反射后垂直入射至空间光调制器6上的液晶面板 上，该平行激光束的入射光A与第一反射腰面51之间的夹角为45°；

2.2)在空间光调制器6上加载了闪耀光栅和数字透镜，该平行激光束经空间光调制器6 调制后形成的无零级光束以角度β出射至第二反射腰面52上，并在空间光调制器6上通过闪 耀光栅相位的栅格结构和数字透镜相位的复编码算法将没有调制的零级光束C沿入射路径返 回照射至第一反射腰面51上，实现零级光束C与无零级光束的分离；

其中，复编码处理采用的复编码算法为：

H(x,y)＝f(A(x,y))[φ_des(x,y)+φ_in(x,y)+φ_g(x,y)+φ_lens(x,y)]

其中，f(A(x,y))|是与空间光调制器6调制前后光场振幅A(x,y)相关的表达式，φ_des(x,y) 是目标光场相位，φ_in(x,y)是入射光场相位，φ_g(x,y)是闪耀光栅相位，φ_lens(x,y)是数字透镜相 位，H(x,y)表示加载至空间光调制器6上的调制相位；

例如：将加载了闪耀光栅的空间光调制器6的出射偏转角β设计为1.6°，将第一反射 腰面51与第二反射腰面52形成的顶角α设计为90.8°；空间光调制器6偏转后的入射光光斑直径D为8mm，则空间光调制器6调制后的出射光光轴和空间光调制器6的入射光光轴刚好完全分开时的交汇点与空间光调制器6之间的垂直距离d₀＝D/2/tan(β)＝8/2/tan(1.6°) ≈143.2mm；考虑到第一反射腰面51与第二反射腰面52形成顶角的加工精度,将第一反射腰 面51与第二反射腰面52形成的顶角与空间光调制器6之间的垂直距离d设计为160㎜，考 虑到无零级光束汇聚后形成高能量密度，避免对第一反射腰面51与第二反射腰面52的顶角 造成损坏，将经空间光调制器6调制后的出射光在第二反射腰面52会聚后形成的聚焦点与空 间光调制器6之间的传播距离f设计为175㎜。

2.3)无零级光束在第二反射腰面52会聚后形成聚焦点，通过聚焦点反射至第二反射镜 7上，且第二反射腰面52的入射光B与第一反射腰面51的入射光A平行。

参见图4是利用发明提出的系统和方法产生复振幅光场的实施例，分别是(a)条形复振 幅光场、(b)棱形复振幅光场、(c)三角形双轨迹复振幅光场和(d)花瓣形复振幅光场，下面具体介绍实施过程:

3.1)首先需要得到焦平面的复振幅光场的复振幅分布E_T＝A_T(x,y)·exp(-iΦ_T(x,y)),(x,y) 是像素坐标。

3.2)对焦平面目标光场做二维傅里叶变换，得到入射面的目标光场的复振幅为E_H＝FFT (E_T)，将得到的入射光复振幅E_H表示为E_H＝A_H(x,y)·exp(-iΦ_H(x,y))。

3.3)根据基于数字透镜相位的复编码算法公式得到需要加载到空间光调制器上的相位分 布为H(x,y)＝f(A(x,y))[φ_H(x,y)+φ_in(x,y)+φ_g(x,y)+φ_lens(x,y)]。

3.4)重复3.1)～3.3)，得到了图4所示的四种光场。

可以看到，所产生的复振幅光场没有零级衍射光干扰，光场质量高，对比度好。

Claims (10)

1.基于数字透镜的无零级衍射光复振幅调控系统，其特征在于，包括光源发生器以及沿着光源发生器的光出射方向依次设置的第一透镜(2)、第二透镜(4)、空间光调制器耦合装置和第三透镜(8)。

2.如权利要求1所述的基于数字透镜的无零级衍射光复振幅调控系统，其特征在于，所述基于数字透镜的无零级衍射光复振幅调控系统还包括第一反射镜(3)和第二反射镜(7)，所述第一反射镜(3)设置在第一透镜(2)与第二透镜(4)之间，所述第二反射镜(7)设置在空间光调制器耦合装置与第三透镜(8)之间。

3.如权利要求2所述的基于数字透镜的无零级衍射光复振幅调控系统，其特征在于，所述空间光调制器耦合装置包括非对称三角反射器(5)和空间光调制器(6)，所述非对称三角反射器(5)和空间光调制器(6)沿着第二透镜(4)的光出射方向自前往后依次设置在第二透镜(4)和第二反射镜(7)之间。

4.如权利要求3所述的基于数字透镜的无零级衍射光复振幅调控系统，其特征在于，所述非对称三角反射器(5)包括第一反射腰面(51)和第二反射腰面(52)，所述第二透镜(4)的出射光线依次经过第一反射腰面(51)、空间光调制器(6)和第二反射腰面(52)照射在第二反射镜(7)上。

5.如权利要求4所述的基于数字透镜的无零级衍射光复振幅调控系统，其特征在于，所述第一反射腰面(51)、第二反射腰面(52)与空间光调制器(6)的位置关系满足：f≥d≥d₀；

其中，f是经空间光调制器(6)调制后的出射光在第二反射腰面(52)会聚后形成的聚焦点与空间光调制器(6)之间的传播距离；

d是第一反射腰面(51)与第二反射腰面(52)形成的顶角α与空间光调制器(6)之间的垂直距离；

d₀是空间光调制器(6)调制后的出射光和空间光调制器(6)的入射光刚好完全分开时的交汇点O与空间光调制器(6)之间的垂直距离；

所述第一反射腰面(51)与第二反射腰面(52)形成的顶角α与经空间光调制器(6)调制后的出射光的出射角度β的关系是：α＝90°+β/2；所述第一反射腰面(51)的入射光与第二反射腰面(52)的出射光平行。

6.如权利要求2-5任一项所述的基于数字透镜的无零级衍射光复振幅调控系统，其特征在于，所述基于数字透镜的无零级衍射光复振幅调控系统还包括相机(9)，所述相机(9)设置在第三透镜(8)的出射光方向上。

7.如权利要求6所述的基于数字透镜的无零级衍射光复振幅调控系统，其特征在于，所述经空间光调制器(6)调制后的出射光在第二反射腰面(52)会聚后形成的聚焦点位于第三透镜(8)入射光一侧的二倍焦距处，所述相机(9)位于第三透镜(8)出射光一侧的二倍焦距处；所述第一透镜(2)与第二透镜(4)共焦。

8.如权利要求7所述的基于数字透镜的无零级衍射光复振幅调控系统实现基于数字透镜的无零级衍射光复振幅调控方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)产生平行光束；

2)平行光束被调制后实现零级光束与无零级光束的分离；

3)被分离出的无零级光束被收集。

9.如权利要求8所述基于数字透镜的无零级衍射光复振幅调控方法，其特征在于，

所述步骤1)具体为：光源发生器发出的光源(1)依次经过第一透镜(2)、第一反射镜(3)和第二透镜(4)扩束为与空间光调制器(6)匹配的平行光束；

所述步骤2)具体为：该平行光束入射至非对称三角反射器(5)上，经非对称三角反射器(5)反射后垂直入射至空间光调制器(6)上被调制使零级光束与无零级光束分离，分离出的零级光束沿入射光路返回，分离出的无零级光束通过非对称三角反射器(5)入射至第二反射镜(7)上；

所述步骤3)具体为：入射至第二反射镜(7)上的无零级光束经第三透镜(8)后被相机(9)收集。

10.如权利要求9所述的基于数字透镜的无零级衍射光复振幅调控方法，其特征在于，所述步骤2)具体为：

2.1)该平行光束经第一反射腰面(51)反射后垂直入射至空间光调制器(6)上，该平行光束与第一反射腰面(51)之间的夹角为45°；

2.2)被加载了闪耀光栅相位和数字透镜相位的空间光调制器(6)将平行光束调制后形成的无零级光束以角度β出射至第二反射腰面(52)上，通过闪耀光栅相位的栅格结构和数字透镜相位进行复编码处理，将没有调制的零级光束沿入射路径返回照射至第一反射腰面(51)上，实现零级光束与无零级光束的分离；

其中，复编码处理采用的复编码算法为：

H(x,y)＝f(A(x,y))[φ_des(x,y)+φ_in(x,y)+φ_g(x,y)+φ_lens(x,y)]

其中，f(A(x,y))[是与空间光调制器(6)调制前后光场振幅A(x,y)相关的表达式，φ_des(x,y)是目标光场相位，φ_in(x,y)是入射光场相位，φ_g(x,y)]是闪耀光栅相位，φ_lens(x,y)]是数字透镜相位，H(x,y)表示加载至空间光调制器(6)上的调制相位；

2.3)无零级光束在第二反射腰面(52)会聚后形成聚焦点，通过聚焦点反射至第二反射镜(7)上，且第二反射腰面(52)的出射光与第一反射腰面(51)的入射光平行。

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