GS算法生成相位屏

资 源 简 介

GS算法生成相位屏

详 情 说 明

GS算法是一种广泛应用于光学领域的相位屏生成方法。其核心思想是通过迭代优化来构造特定的相位分布，实现对入射光场的波前调制。

该算法首先需要设定目标光场分布（如高阶高斯光或贝塞尔高斯光）作为优化目标。在每次迭代中，算法会对当前相位屏进行傅里叶变换，将计算得到的光场振幅替换为目标振幅，同时保留相位信息。通过反复执行这一过程，相位屏会逐步收敛，最终生成能够将输入光束转换为所需输出光场的调制器件。

相比其他相位恢复算法，GS算法的优势在于实现简单且不需要复杂的数学运算。它的快速收敛特性使其特别适合实时应用场景。此外，基于该算法生成的相位屏在实验中表现出高达90%以上的衍射效率，说明其能量利用率非常出色。

在实际光学系统中，这种相位屏可应用于激光整形、光学镊子、全息成像等领域。例如，通过精心设计相位分布，可以将普通高斯光束转换为具有特殊空间分布的空心光束，或者产生无衍射特性的贝塞尔光束，为精密光学操控提供新的可能性。