衍射微光學設計（簡體書）

《衍射微光學設計》是作者結合自己近年來從事衍射微光學的科研實踐，收集、閱讀和消化數百篇中外文獻資料，綜合國際學術新觀點和研究進展，認真總結并撰寫而成。該書系統、全面地論述了衍射微光學的理論基礎和設計方法，反映了近年來衍射微光學設計方面的最新進展和研究成果。
《衍射微光學設計》共分為12章。第1章介紹衍射微光學的基本概念、衍射微光學器件設計理論和制作方法的研究進展。第2章敘述標量衍射理論，重點在基爾霍夫標量衍射理論。第3章對基于基爾霍夫衍射原理的精細化設計理論進行深入淺出的分析，系統地建立精細化設計時輸入、輸出平面的抽樣原則。第4章至第7章分別論述衍射微光學器件的多種設計方法——蓋師貝格-撒克斯通算法、模擬退火算法、遺傳算法和楊一顧算法。第8章分析衍射透鏡、諧衍射透鏡的設計方法及其色散特性，給出大數值孔徑衍射和諧衍射透鏡更為準確的設計公式，同時介紹折衍混合成像系統的設計方法。第9章、第10章分別詳細地討論矢量衍射理論一一等效介質理論和嚴格耦合波分析理論。第11章介紹FD7D分析衍射光學器件特性的相關方法。第12章介紹利用矢量衍射理論設計抗反射元件、偏振分束器、相位延遲器、衍射微透鏡和高效率等光強分束器等多種亞波長結構器件。

第1章 緒論
1.1 二元光學及其內涵
1.2 衍射微光學器件設計理論的研究進展
1.2.1 基于標量衍射理論的設計方法
1.2.2 基于矢量衍射理論的設計方法
1.2.3 衍射微光學器件設計理論的發展趨勢
1.3 衍射微光學器件制作方法的研究進展
1.3.1 傳統套刻法
1.3.2 激光直寫法
1.3.3 灰度掩模法

第2章 衍射微光學基本理論
2.1 基爾霍夫標量衍射理論
2.1.1 基爾霍夫衍射公式
2.1.2 基爾霍夫衍射積分模型
2.1.3 菲涅耳衍射積分模型
2.1.4 夫瑯和費衍射積分模型
2.1.5 圓對稱形式菲涅耳衍射積分模型
2.1.6 圓對稱形式夫瑯和費衍射積分模型
2.2 平面波角譜衍射理論
2.2.1 角譜及其物理解釋
2.2.2 角譜的傳播
2.2.3 衍射孔徑對角譜的效應
2.3 衍射微光學器件的衍射效率
2.4 衍射微光學器件設計的評價函數

第3章 基于標量衍射理論的精細化設計
3.1 精細化設計時輸入平面的抽樣原則
3.1.1 輸入平面光場振幅的頻譜
3.1.2 衍射光學器件復振幅透過率的頻譜
3.1.3 輸入平面的近似抽樣
3.2 精細化設計時輸出平面的抽樣原則
3.2.1 基于正向衍射變換的優化算法
3.2.2 基于正、逆向衍射變換的優化算法
3.3 精細化設計時變換函數的抽樣原則
3.3.1 基爾霍夫衍射變換函數的抽樣原則
3.3.2 菲涅耳衍射變換函數的抽樣原則
3.3.3 夫瑯和費衍射變換函數的抽樣原則
3.3.4 引入折射聚焦元件后變換函數的抽樣原則
3.3.5 變換函數的近似抽樣
3.4 空間延拓分量的理論分析
3.4.1 傳播過程的線性空間濾波特性
3.4.2 空間延拓分量的形成機理
3.4.3 空間延拓分量的無影響條件
3.5 精細化設計時抽樣原則的仿真驗證
3.5.1 設計實例的對象模型
3.5.2 性能評價參數的定義
3.5.3 空間延拓分量交疊現象的仿真驗證
3.5.4 非抽樣點上失真現象的仿真驗證
3.6 精細化設計時的綜合考慮

第4章 GS算法設計衍射光學元件
4.1 基本GS算法
4.1.1 基本原理
4.1.2 衍射和逆衍射積分公式
4.1.3 分析討論
……
第5章 楊一顧算法設計衍射光學元件
第6章 模擬退火算法設計衍射光學元件
第7章 遺傳算法設計衍射光學元件
第8章 衍射光學透鏡及折衍混合成像系統
第9章 亞波長結構及等效介質理論
第10章 嚴格耦合波理論
第11章 FDTD分析衍射光學器件特性
第12章 亞波長結構器件設計及其特性分析
附錄
參考文獻