摘要

针对Gerchberg-Saxton(GS)算法对初始相位敏感、散斑噪声难以消除的问题,提出一种改进的GS算法。引入双曲面初始相位形式,通过迭代寻优算法,获得最佳相位参数,再通过迭代傅里叶变换优化算法进行优化,并用爬山算法进行邻域寻优,最后得到最佳的衍射光学元件相位分布。以方形光斑为例,用改进的GS算法和传统GS算法分别进行了数值仿真和光学实验,结果表明,改进算法整形结果具有0.999的高衍射效率和0.018 7的低均方根误差,相比于传统GS算法,具有更好的应用价值。此外,采用改进算法产生相位分布规律,通过相位展开算法可以将其展开成连续曲面型衍射器件,从而降低因量化引入的加工误差。