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申请/专利权人：深圳技术大学

摘要：本发明公开了一种基于光取向液晶的平顶光阵列设计方法，包括：S1、基于目标参数，通过解析解公式确定平顶光阵列实现目标效果所需的相位分布；S2、将相位分布导入光取向液晶材料模型中，进而确定所设计平顶光阵列的远场光强分布；S3、对远场光强分布进行性能评定，进而获得满足性能要求的平顶光阵列。本发明中通过解析解得到的相位分布易于加工，且可在单一元件上同时实现分与均光功能，得到了较好的平顶光阵列的结果。本发明中采用光取向液晶材料作为光学元件，具有效率高、损耗低、制备简单的特点，兼具体积小、质量轻、加工成本低的优点，可望在临床医美等领域得到广泛应用。

主权项：1.一种基于光取向液晶的平顶光阵列设计方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、基于目标参数，通过解析解公式确定平顶光阵列实现目标效果所需的相位分布；S2、将相位分布导入光取向液晶材料模型中，进而确定所设计平顶光阵列的远场光强分布；S3、对远场光强分布进行性能评定，进而获得满足性能要求的平顶光阵列；所述步骤S1具体为：S11、将高斯光束转换为平顶光束，并基于目标参数构建实现平顶光光强分布所需的相位函数；S12、利用最佳相位光栅解析公式对相位函数进行解析，确定分光所需的最优相位分布；S13、将实现目标效果所需的最优分光相位与均光相位相加结合，确定出所需的相位分布；所述步骤S11中，光强分布的相位函数为： 式中，a1和a2分别为入射光和出射光的束腰半径，λ为波长，x为周期相关的函数自变量，f为傅里叶透镜焦距，e为自然常数；所述步骤S12中，利用最佳相位光栅解析公式对相位函数进行解析时，奇数分光的余弦和正弦为： 式中，αk和μk为需求解系数，PLSx，α，μ为奇数分光的余弦，QLSx，α，μ为奇数分光的正弦，α意指αk，μ意指μk，k为常数，取值为[1，2，……，N]，N为最大衍射级；得到分光相位分布为： 平顶光阵列实现目标效果所需的相位分布的表达式为：θa1，a2，x，y＝θ1a1x，a2x，x+θ2a1y，a2y，y式中，θa1，a2，x，y为xy二维坐标系下的相位分布，x为意指沿x轴方向，y为意指沿y轴方向，θ1a1x，a2x，x为沿x轴方向的相位分布，θ2a1y，a2y，y为沿y轴方向的相位分布。

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