Modelowanie zjawiska skalarnej propagacji światła w optyce dyfrakcyjnej

Sypek, M.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Modelowanie zjawiska skalarnej propagacji światła w optyce dyfrakcyjnej

Autorzy

Sypek M.

Identyfikatory

Warianty tytułu

Modeling of scalar light propagation phenomena for diffractive optics

Języki publikacji

Abstrakty

W pracy opisano zastosowanie zmodyfikowanej metody splotowej do modelowania zjawiska skalarnej propagacji światła. Przedstawiono charakterystyczne cechy wspomnianej metody modelowania. Podejście teoretyczne bazuje na rozkładzie propagującego się złożonego frontu falowego na fale płaskie. Zagnieżdżanie wektora obliczeniowego w przedłużonym wektorze wypełnionym zerami eliminuje negatywny wpływ wektorów sąsiednich, których to obecność wynika z definicji Dyskretnej Transformacji Fouriera (DFT). Cały dystans propagacji dzielony jest na pojedyncze odcinki. Ilościowe okreśenie tej odległości jest możliwe po podaniu takich parametrów jak: długość fali światła, próbkowanie oraz rozmiar macierzy. Dodatkowo wprowadzono rozszerzenie zmodyfikowanej metody splotowej na przypadki nieprzyosiowe oraz propagację ukośną. Zalety opisywanej metody, zakres zastosowania oraz jej ilościowe porównanie z innymi metodami modelowania zostały przedyskutowane. Podkreślono efektywne zastosowanie opisywanej metody w optyce dyfrakcyjnej. Uzyskane wyniki zostały zweryfikowane z opisem teoretycznym (o ile istnieje) oraz wynikami doświadczalnymi.

The recent application of the modified convolution approach for efficient numerical analysis of linear optical systems is presented in this paper. The theoretical approach of the method is based on decomposition of the propagating complex wavefront to the plane waves spectrum. The main features of the modified convolution approach are described. Due to the influence of the neighborhood of main processing vectors in DFT (Discrete Fourier Transform), the algorithm is embedded in another vector of zeros. This allow us to analyze propagation for a bigger distance in one step. The whole propagation distance is additionally divided into several steps. Expansion of the modified convolution method for off-axis and tilt propagation cases is also introduced. Advantages and disadvantages of the presented method are compared and discussed. Efficient analysis of linear optical systems composed of diffractive optics components is emphasized. The obtained results are verified with the experimental optical setup and theory. Broad applications in the field of diffractive optics are reported. Numerical efficiency and application conditions of the algorithm are investigated.

Słowa kluczowe

skalarna propagacja światła modelowanie numeryczne optyka dyfrakcyjna

scalar light propagation numerical modelling diffractive optics

Wydawca

Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej

Czasopismo

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Fizyka

Rocznik

2008

Tom

z. 53

Strony

3--113

Opis fizyczny

Bibliogr. 269 poz., tab., rys., wykr.

Twórcy

autor

Sypek M.

Wydział Fizyki, Politechnika Warszawska

Bibliografia

1. D. Leseberg, Computer-generated three-dimensional image holograms, Appl. Opt. 31, 1992, p. 223
2. O. Bryngdahl, F. Wyrowski, Digital holography-computer generated holograms, Progress in Optics 28, 1990, p. 1
3. F. Wyrowski, Diffractive optical elements: Iterative calculation of quantized, blazed phase structures, JOSA A 7, 1990, p. 961
4. M. Sypek, Light propagation in the Fresnel Region. New numerical Approach, Opt. Commun. 116, 1995, p. 43
5. D.P. Kelly, B.M. Hennelly, W.T. Rhodes, J.T. Sheridan, Analytical and numerical analysis of linear optical systems, Opt. Eng. 45, 2006, p. 088201
6. A. Stern, B. Javidi, Improved-resolution digital holography using the generalized sampling theorem for locally band-limited fields, JOSA A 23, 2006, p. 1227
7. J. Garcia-Sucerquia, F.F. Medina, J.F. Barrera, Minute details detection through Fresnel diffraction domain, Opt. Commun. 253, 2005, p. 250
8. B.M. Hennelly, J.T. Sheridan, Generalizing, optimizing, and inventing numerical algorithms for the fractional Fourier, Fresnel, and linear canonical transforms, JOSA A 22, 2005, p. 917
9. B.M. Hennelly, J.T. Sheridan, Fast numerical algorithm for the linear canonical transform, JOSA A 22, 2005, p. 928
10. D. Mas, J. Garcia, C. Ferreira, L.M. Bernardo, F. Marinho, Fast algorithms for free-space diffraction patterns calculation, Opt. Commun. 164, 1999, p. 233
11. D. Mas, J. Perez, C. Hernandez, C. Vazquez, J.J. Miret, C. Illueca, Fast numerical calculation of Fresnel patterns in convergent systems, Opt. Commun. 227, 2003, p. 245
12. D. Mendlovic, Z. Zalevsky, N. Konforti, Computation considerations and fast algorithms for calculating the diffraction integral, J. Mod. Opt. 44, 1997, p. 407
13. W.T. Rhodes, Light tubes, Wigner diagrams and optical signal propagation simulation, SPIE, 2002, p. 343
14. W.T. Rhodes, Numerical simulation of Fresnel-regime wave propagation: the light tube model, Proc. SPIE, 4436, 2001, p. 21
15. M. Górecki, Doświadczalna weryfikacja wybranych algorytmów numerycznej propagacji światła w hologramach syntetycznych, praca magisterska pod opieką M. Sypka, Wydział Fizyki Politechniki Warszawskiej, 2002
16. M. Sypek, C. Prokopowicz, M. Górecki, Image multiplying and high frequency oscillations effects in the Fresnel region light propagation simulation, Opt. Eng. 42, 2003, p. 3158
17. M. Born, N. Wolf, Principles of Optics, Pergamon Press, Oxford 1964
18. J.W. Goodman, An Introduction to Fourier Optics, McGraw-Hill, New York 1968
19. E. Heht, A. Zajac, Optics, Addison-Wesley Publishing Company 1974
20. J.J. Stamnes, Waves in focal regions, Adam Hilger, Bristol 1986
21. A. Papoulis, Systems and transforms with applications in optics, McGraw-Hill, New York 1968
22. Z. Jaroszewicz, A. Kołodziejczyk, M. Sypek, C. Gomez-Reino, Non-paraxial analytical solution for the generation of focal curves, J. Mod. Opt. 43, 1996, p. 617
23. A. Kołodziejczyk, Teoria analitycznego projektowania elementów dyfrakcyjnych, formujących krzywe ogniskowe, rozprawa habilitacyjna, Wydział Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej Politechniki Warszawskiej, 1998
24. L. Feldman, J. Mayer, Fundamentals of Surface and Thin Film Analysis, North-Holland, 1986, p. 130
25. http://www.raith.com
26. C. Prokopowicz, Propagacja frontów falowych generowanych przez planarne elementy optyczne, rozprawa doktorska, Wydział Fizyki Politechniki Warszawskiej, 2004
27. C. Prokopowicz, Numerical calculation of light propagation in off-axis region, Proc. SPIE, 5484, 2004, p. 482
28. Ł. Kaczmarski, Doświadczalna weryfikacja wybranych algorytmów numerycznej analizy propagacji światła w przypadku dyfrakcji off-axis, praca magisterska pod opieką M. Sypka, Wydział Fizyki Politechniki Warszawskiej, 2005
29. Z. Jaroszewicz, A. Kołodziejczyk, A. Kowalik, G. Mikuła, M. Makowski, C. Prokopowicz, M. Sypek, Focusing properties of the elliptical zone plates designed for the non-paraxial zone of diffraction - experimental verifications, Diffractive Optics, 2005, p. P-040
30. M. Sypek, Modified convolution approach - efficient tool for numerical analysis of linear optical systems, w przygotowaniu
31. Sprawozdanie dla Robert Bosch GmbH , BVE-FE 249/66151/194 Lieferer - Nr 20054
32. J.A. Jr. Fleck, J.R. Morris, M.D. Feit, Time-Dependent Propagation of High Energy Laser Beams through the Atmosphere, Appl. Phys. 10, 1976, p. 129
33. M.D. Feit, J.A. Jr. Fleck, Computation of mode properties in optical fiber waveguides by a propagating-beam method, Appl. Opt. 19, 1980, p. 1154
34. M. Marciniak, Modelowanie falowodów optycznych metodą propagacji wiązki, WNT, Warszawa 1995
35. M. Karpierz, M. Sypek, Coupled solitons in waveguides with cascaded second order nonlinearity, Opt. Commun. 110, 1994, p. 75
36. R.W. Gerchberg, W.O. Saxton, A practical algorithm for the determination of phase from image and diffraction plane pictures, Optik 35, 1972, p. 237
37. R. Dorsch, A. Lohmann, S. Sinzinger, Fresnel ping-pong algorithm for two-plane computer-generated hologram display, Appl. Opt. 33, 1994, p. 869
38. T. Peter, F. Wyrowski, O. Bryngdahl, Importance of initial distribution for iterative calculation of quantized diffractive elements, J. Mod. Opt. 40, 1993, p. 591
39. Guo-zhen Yang, Bi-zhen Dong, Ben-yuan Gu, Jie-yao Zhuang, Okan K. Ersoy, Gerchberg-Saxton and Yang-Gu algoritms for phase retrival in a nonunitary transform system: a comparison, Appl. Opt. 33, 1994, p. 209
40. F. Wyrowski, O. Bryngdahl, Iterative Fourier-transform algorithm applied to computer holography, JOSA A 5, 1988, p. 1058
41. US Patent No 4932731, Holographic Head-Up Display Apparatus 1990
42. http://www.baesystems.com/
43. A. Morris, L.A. Temme, The time required for U.S. Navy fighters to shift gaze and identify near and far targets, Aviat. Space Environ. Med. 60, 1989, p. 1085
44. S.G. Hart, S.E. Staveland, Development of NASA-TLX Task Load Index: Results of empirical and theoretical research. Human mental workload, NASA, 1988, p. 139
45. http://www.nightline-inc.com
46. http://www.opticsplanet.net/eotech-holographic-sight-550.htm
47. US Patent No6490060, Lightweight Holographic Sight, 2002
48. A. Ashkin, J.M. Dziedzic, J.E. Bjorkholm, S. Chu, Observation of a single-beam gradient force optical trap for dielectric particles, Opt. Lett. 11, 1986, p. 288
49. M. Reicherter, J. Liesener, T. Haist, H. Tiziani, Advantages of holographic optical tweezers, SPIE 5143, 2003, p. 76
50. Zhaoying Wang, Atomie trapping and guiding by quasi-dark hollow beams, J. Opt. A: Pure Appl. Opt. 7, 2005, p. 147
51. M. Makowski, M. Sypek, A. Kołodziejczyk, G. Mikuła, Three-plane phase-only computer hologram generated with iterative Fresnel algorithm, Opt. Eng. 44, 2005, p. 125805
52. M. Makowski, M. Sypek, A. Kołodziejczyk, G. Mikuła, J. Suszek, Iterative design of multi-plane holograms: experiments and applications, Opt. Eng. 46, 2007, p. 045802
53. D.J. Burt, Basic Operation of the Charge Coupled Device, International Conference on Technology and Applications of Charge Coupled Devices, University of Edinburgh 1974
54. U. Schnars, W. Juptner, Direct recording of holograms by a CCD target and numerical reconstruction, Appl. Opt. 33, 1994, p. 179
55. Ting-Chung Poon, Toyohiko Yatagai, W. Juptner, Digital holography - coherent optics of the 21st century: introduction, Appl. Opt. 33, 1994, p. 179
56. S. Lai. B. King, M. Neifield, Wave front reconstruction by means of phase-shifting digital in-line holography, Opt. Commun. 173, 2000, p. 155
57. K. Patorski, M. Kujawińska, L. Sałbut, Interferometria laserowa z automatyczną analizą obrazu, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2005
58. A.W. Lohmann, D.P. Paris, Binary Fraunhofer holograms, generated by computer, Appl. Opt. 6. 1967, p. 1739
59. W.-H. Lee, Computer-generated holograms: Techniques and applications, Progress in Optics XVI, 1978, p. 121
60. G. Mikuła, A. Kołodziejczyk, M. Makowski, C. Prokopowicz, M. Sypek, Diffractive elements for imaging with extended depth of focus, Opt. Eng. 44, 2005, p. 058001
61. J.H. McLeod, The axicon: a new type of optical element, J. Opt. Soc. Am. 44, 1954, p. 592
62. A. Kołodziejczyk, S. Bara, Z. Jaroszewicz, M. Sypek, The Light Sword Optical Element - a new diffraction structure with extended depth of focus, J. Mod. Opt. 37, 1990, p. 1283
63. A. Kołodziejczyk, S. Bara, Z. Jaroszewicz, M. Sypek, Zone plates with elliptical foci curve, Proc. SPIE 1319, 1990, p. 343
64. A. Kołodziejczyk, S. Bara, Z. Jaroszewicz, M. Sypek, Method for scaling the output focal curves formed by computer generated zone plates, Optics and Laser Technology 23, 1991, p. 302
65. Z. Jaroszewicz, A. Kołodziejczyk, M. Sypek, S. Bara, Zone plates with black focal spots, Appl. Opt. 31, 1992, p. 192
66. P. Zemło, M. Sypek, A. Kołodziejczyk, Z. Jaroszewicz, Imaging properties of the light Sword Optical Element, Proc. SPIE 2169, 1994, p. 34
67. Z. Jaroszewicz, A. Kołodziejczyk, M. Sypek, C. Gomez-Reino, Single and crossed antisymmetric focal segments for allignment purposes, Pure Appl. Opt. 5, 1996, p. 883
68. Z. Jaroszewicz, J. Morales, C. Ramirez, M. Sypek, Directional narrowing of the diffractive pattern through a combination of spherical and spiral elements within a single aperture, Appl. Opt. 36, 1997, p. 8085
69. Z. Jaroszewicz, A. Kołodziejczyk, M. Sypek, Microlens arrays produced with the help of the sampling filter, Opt. Eng. 37, 1998, p. 3003
70. Z. Jaroszewicz, A. Kołodziejczyk, M. Sypek, Resolution of imaging by the sampling filter, Optik 110, 1999, p. 479
71. M. Makowski, G. Mikuła, C. Prokopowicz, M. Sypek, A. Kołodziejczyk, Diffractive Structures with Extended Depth of Focus, Proc. SPIE 5484, 2004, p. 475
72. G. Mikuła, A. Kołodziejczyk, M. Makowski, M. Sypek, Optical diffractive elements for medical applications, Proc. SPIE 5954, 2005, p. 1
73. Z. Jaroszewicz, A. Kołodziejczyk, G. Mikuła, M. Makowski, I. Pawlak, K. Petelczyc, J. Suszek, M. Sypek, Application of the Light Sword Optical Element in a case of presbyopia, Proc. SPIE 6187, 2006, p. 1
74. M. Makowski, A. Kołodziejczyk, M. Sypek, G. Mikuła, Design of multiplane phase-only computer generated holograms using iterative method, Diffractive Optics 2005, EOS Topical Meetings Digest Series, P-014, Warsaw 2005
75. M. Makowski, M. Sypek, A. Kołodziejczyk, G. Mikuła, Iterative design of low-noise phase only multi plane holograms, Diffractive Optics 2005, EOS Topical Meetings Digest Series, Warsaw 2005
76. C. Prokopowicz, A. Kołodziejczyk, G. Mikuła, M. Makowski, M. Sypek, A. Kowalik, Elliptical zone plate operating in the non-paraxial zone of diffraction, 106th Conference of the DGaO, Wrocław 2005
77. A. Kowalik, K. Góra, G. Adamkiewicz, M. Ziętek, G. Mikuła, A. Kołodziejczyk, Z. Jaroszewicz, Efficient diffractive collimator for edge-emitting laser diodes, Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 6189, 2006, p. 61871
78. A. Kołodziejczyk, G. Mikuła, M. Makowski, C. Prokopowicz, M. Sypek, Z. Jaroszewicz, A. Kowalik, Focusing properties of elliptical zone plates designed for the non-paraxial zone of diffraction - experimental verifications, Diffractive Optics 2005, European Optical Society Topical Meetings Digest Series, Warsaw 2005
79. M. Sypek, Phase retardation measurement for simple kinoform technology, Proc. SPIE 1183, 1989, p. 695
80. M. Sypek, A new technique for the measurement of phase retardation, Optics and Laser Technology 23, 1991, p. 42
81. M. Sypek, Reverse phase-contrast problem in optical technology, Proc. SPIE 1846, 1994, p. 260
82. M. Sypek, M. Krukowski, P. Borowik, Optical Fourier transform diffractometry for kinoform technology, Proc. SPIE 1991, 1994, p. 51
83. M. Sypek, Kinoformy otrzymywane w sposób kontrolowany ilościowo, praca doktorska, Wydział Fizyki Politechniki Warszawskiej, 1992
84. B.B. Baker, E.T. Copson, The Mathematical Theory of Huygens Priciple, Claredon Press, Oxford 1949,
85. H.S. Carlslaw, Introduction to the Theory of Fourier's Series and Integrals, Dover Publications, New York 1930
86. W. Kołodziej, Analiza matematyczna, PWN, Warszawa 1979
87. R. Bracewell, The Fourier Transform and Its Applications, McGraw-Hill, New York 1965
88. J.A. Ratcliffe, Some aspects of Diffraction Theory and Their Application to the Ionosphere, Reports on Progress in Physics 19, 1956, p. 190
89. A. Papoulis, The Fourier Integral and its Application, McGraw-Hill Book Co., New York 1962
90. J. Petykiewicz, Optyka falowa, PWN, Warszawa 1986
91. R.S. Ingarden, Elektrodynamika klasyczna, PWN, Warszawa 1980
92. A. Rubinowicz, The Miyamoto-Wolf Diffraction Wave, North Holland Publishing Co. Amsterdam 1965
93. W.T. Cathey, Optical Information Processing and Holography, Wiley, New York 1974
94. K. Gniadek, Optical information processing, PWN, Warszawa 1992,
95. I. Dziubiński, T. Świątkowski, Poradnik matematyczny, PWN, Warszawa 1982
96. G.C. Sherman, Diffracted wave fields expressible by plane-wave expansions containing only homogenous waves, Phys. Rev. Lett. 21, 1968, p. 761
97. J. Szabatin, Podstawy teorii sygnałów, WKiŁ, Warszawa 1982
98. B.R. Frieden, The Computer in Optical Research Methods and Applications, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York 1980
99. O. Bryndahl, Moire: formation and interpretation, JOSA 64, 1974, p. 1287
100. P. Galarneau, R.A. Lessard, Li Song, Diffraction Efficiency of a Thin Amplitude-Phase Holographic Grating: a Convolution Approach, J. Mod. Opt. 37, 1990, p. 1319
101. E. Carcole, J. Campos, S. Bosch, Diffraction theory of Fresnel lenses encoded in low-resolution devices, Appl. Opt. 33, 1994, p. 162
102. D.M. Cottrell, J.A. Davis, T.R. Hedman, R.A. Lilly, Multiple imaging phase-encoded optical elements written as programmable spatial light modulators, Appl. Opt. 29, 1990, p. 2505
103. J.C. Russ, The Image Processing Handbook, CRC Press Inc., Boca Raton 1992
104. E.R. Davies, Machine Vision, Academic Press, London 1990
105. B. Kress, P. Meyrueis, Digital Diffractive Optics, John Wiley & Sons LTD, Chichester 2000
106. E.O. Brigham, The fast Fourier transform, Prentice-Hall, Englewood Cliffs 1974
107. J.W. Cooley, J.W. Tukey, An algorithm for the machine calculation of complex fourier series, Math. Comput. 19, 1965, p. 1
108. F.J. Harris, On the use of Windows for harmonic Analysis with the Discrete Fourier Transform, Proc. IEEE 66, 1978, p. 51
109. T. Coleman, M.A. Branch, A. Grace, Optimization toolbox user's guide for use with MATLAB, The MathWorks Inc., Natick 1999
110. S.A. Collins, Lens system diffraction integral written in terms of matrix optics, JOSA 60, 1970, p. 1168
111. A.W. Lohmann, Image rotation, Wigner rotation and the fractional Fourier transformation, JOSA A 10, 1993, p. 2181
112. A. Sahin, H.M. Ozaktas, D. Mendlovic, Optical implementations of two-dimensional fractional Fourier transforms and linear canonical transforms with arbitrary parameters, Appl. Opt. 37, 1998, p. 2130
113. M.H. Ozaktas, D.A.B. Miller, Digital Fourier optics, Appl. Opt. 35, 1996, p. 1212
114. D. Mendlovic, H.M. Ozaktas, Fractional Fourier Transformations and Their Optical Implementation: Part I, JOSA A 10, 1993, p. 1875
115. H.M. Ozaktas, D. Mendlovic, Fractional Fourier Transformations and Their Optical Implementation: Part II, JOSA A 10, 1993, p. 2522
116. H.M. Ozaktas, D. Mendlovic, Fourier Transforms of Fractional Orders and Their Optical Interpretation, Opt. Commun. 101, 1993, p. 163
117. H.M. Ozaktas, Z. Zalevsky, A. Kutay, The Fractional Fourier Transform. John Wiley and Sons, New York 2001
118. H.M. Ozaktas, O. Arikan, M.A. Kutay, G. Bozdagi, Digital Computation of the Fractional Fourier Transform, IEEE Trans. on Signal Processing 42, 1996, p. 2141
119. D. Mendlovic, Z. Zalevsky, The Fractional Fourier Transform in Information Optics, SPIE 3831, 2000, p. 381
120. B.R. Brown, A.W. Lohmann, Complex Spatial Filtering with Binary Masks, Appl. Opt. 5, 1966, p. 967
121. A.W. Lohmann, D.P. Paris, Binary Fraunhofer Holograms, Generated by Computer, Appl. Opt. 6, 1967, p. 1739
122. C.B. Burckhardt, Sampled Fourier Transform Hologram Generated by Computer, Appl. Opt. 9, 1970, p. 639
123. R.C. Jones, New calculus for the treatment of optical systems, JOSA 31, 1941, p. 488
124. F.L. Pedrotti, S.J. Leno, S. Pedrotti, Introduction to Optics, Prentice Hall, New Jersey 1993
125. B. Karczewski, E. Wolf, Comparison of Three Theories of Electromagnetic Diffraction at the Aperture, JOSA 66, 1966, p. 1207
126. T. Jansonn, Analisys of the polarization states of a wave diffracted by an ideally conducting half-plane, Acta Physica Polonica 36, 1969, p. 803
127. A. Domański, Diffraction ellipsometry at microwave region, Opt. Soc. Am. 66, 1979, p. 328
128. T.R. Wolinski, K. Szaniawska, S. Ertman, P. Lesiak, A. W. Domanski, R. Dabrowski, E. Nowinowski Kruszelnicki, J. Wojcik, Influence of temperature and electrical fields on propagation properties of photonic liquid crystal fibers, Meas. Sci. Technol. 17, 2006, p. 985
129. A. Domański, Propagacja światła częściowo spolaryzowanego w ośrodkach dwójłomnych, Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa 2005
130. Feng Di, Yan Yingbai, Jin Guofan, Wu Minxian, Rigorous concept for the analysis of diffractive lenses with different axial resolution and high lateral resolution, Opt. Express 11, 2003, p. 1987
131. C.L. Xu, W.P. Huang, J. Chrostowski, S.K. Chaudhuri, A Full Vectoral Beam Propagation Metod for Anisotropic Waveguides, Journal of Lightwave Technology 12, 1993, p. 1926
132. B. Lichtenberg, N.C. Gallagher, Numerical modeling of diffractive devices using the finite element method, Opt. Eng. 33, 1994, p. 3518
133. K. Hirayama, E.N. Glytsis, T.K. Gaylord, D.W. Wilson, Rigorous electromagnetic analysis of diffractive cylindrical lenses, JOSA A 13, 1996, p. 2219
134. D.W. Prather, M.S. Mirotznik, J.N. Mait, Boundary element method for vector modeling diffractive optical elements, Proc. SPIE 2404, 1995, p. 28
135. D.W. Prather, S. Shi, Formulation and application of the finite-difference time-domain method for the analysis of axially symmetric diffractive optical elements, JOSA A 16, 1999, p. 1131
136. J. Jiang, G.P. Nordin, A rigorous unidirectional method for designing finite aperture diffractive optical elements, Opt. Express 7, 2000, p. 237
137. S.D. Mellin, G.P. Nordin, Limits of scalar diffraction theory and an iterative angular spectrum algorithm for finite aperture diffractive optical element design, Opt. Express 8, 2001, p. 705
138. http://www.lighttrans.com/
139. VirtualLab, TM, User's manual, LightTrans GmbH, ver. 23.05.2005
140. Workshop, Diffractive Optics, Warsaw 2005,
141. D. Halliday, R. Resnick, Fizyka, PWN, Warszawa 1989
142. L. Mandel, E. Wolf, Optical coherence and quantum optics, Cambridge University Press, Cambridge 1995
143. K. Matsushima, H. Schimmel, F. Wyrowski, Fast calculation method for optical diffraction on tilted planes using the angular spectrum of plane waves, JOSA A 20, 2003, p. 1755
144. J. Ferré-Borrull, S. Bosch, Formal description of diffraction in optical systems: Calculations and experimental evidence, Appl. Phys. Lett. 85, 2004, p. 2718
145. J. Ferré-Borrulla, S. Bosch, S. Vallmitjana, Relationship between the critical points and the semiperiodic zones in scalar diffraction, J. Mod. Opt. 45, 1998, p. 555
146. S. Bosch, J. Ferré-Borrull, Geometrical-numerical approach to diffraction phenomena, Opt. Lett. 26, 2001, p. 181
147. S. Bosch, J. Ferré-Borrull, Scalar diffraction of spherical waves by a plane aperture: a general analysis based on the critical points, Opt. Lett. 24, 1999, p. 1799
148. ZEMAX Optical Design Program, Focus Software Inc., Tucson, AZ
149. J. Ferré-Borrull, S. Bosch, On the integration of highly oscillatory functions: Algorithms based on critical points and semi-periodic zones in scalar diffraction, Computer Physics Communications 134, 2001, p. 11
150. S. Bosch, J. Ferré-Borrull, Analysis of waves near focus: Method and experimental test, Appl. Phys. Lett. 80, 2002, p. 1686
151. D.W. Prather, D. Pustai, S. Shi, Performance of multilevel diffractive lenses as a function of f-number, Appl. Opt. 40, 2001, p. 207
152. A. Kowalik, A. Kołodziejczyk, Z. Jaroszewicz, Experimental results on extended scalar diffraction model, EOS Topical Meeting on Diffractive Optics, University of Barcelona, Spain 2007
153. P.E. Greenwood, M.S. Nikulin, A guide to chi-squared testing. Wiley, New York 1996
154. K.D. Mielenz, Algorithms for Fresnel Diffraction at Rectangular and Circular Apertures, Journal of Research of the National Institute of Standards and Technology 103, 1998, p. 497
155. B. Piłat, M. Wasilewski, Tablice całek, WNT, Warszawa 1983
156. E. Lommel, Abh. Bayer. Akad. 15, 1885, p. 233
157. E. Lommel. The nature of light: with a general account of physical optics by Dr. Eugene Lommel, H.S. King & Co., London 1875
158. Instrukcja pakietu Mathematica ver. 5.0
159. Z. Jaroszewicz, A. Kołodziejczyk, D. Mouriz, J. Sochacki, Generalized zone plates focusing light into arbitrary line segments, J. Mod. Opt. 40, 1992, p. 601
160. N.S. Levy, The mechanism of accommodation in primates, Ophthalmology 107, 2000, p. 625
161. D. Malacara, Z. Malacara. Handbook of Lens Design,. Marcel Dekker Inc. 1994
162. H. Ren, D.W. Fox, B. W u, S. Wu, Liquid crystal lens with large focal length tunability and low operating voltage, Opt. Express 15, 2007, p. 11328
163. H. Ren, S. Wu, Adaptive liquid crystal lens with large focal length tunability, Opt. Express 14, 2006, p. 11292
164. Y.J. Lin, X.W. Sun, P. Shum, Tunable fly's-eye lens made of patterned polymer-dispersed liquid crystal, Opt. Express 14, 2006, p. 5634
165. H. Ren, Y. Lin, S. Wu, Adaptive lens using liquid crystal concentration redistribution, Appl. Phys. Lett. 88, 2006, p. 191116
166. E.R. Dowski, W.T. Cathey, Extended depth of field through wave-front coding, Appl. Opt. 34, 1995, p. 1859
167. E.R. Dowski, W.T. Cathey, S.C. Trucker, Extended depth of field and aberration control for inexpensive microscope systems, Opt. Express 4, 1999, p. 467
168. www.cdm-optics.com
169. A. Ciesielska, Układ optyczno cyfrowy do obrazowania ze zwiększoną głębią ostrości, praca magisterska pod opieką M. Sypka, Wydział Fizyki Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2004
170. A. Kukurba, Obrazujący układ refrakcyjno-dyfrakcyjny w mikroskopie optycznym, praca magisterska pod opieką M. Sypka, Wydział Fizyki Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2006
171. H. Szymanski, K. Friedel, W. Słówko, Urządzenia elektronowiązkowe, WNT, Warszawa 1990
172. G.R. Brewer, Electron-beam technology in microelectronics fabrication, Academic Press, London 1980
173. http://www.itme.edu.pl/
174. T. Fujita, H. Nishihara, J. Koyama, Fabrication of micro lenses using electron beam lithography, Opt. Lett. 6, 1981, p. 613
175. G. Mikuła, Badanie własności obrazujących wybranych elementów optyki dyfrakcyjnej, praca magisterska pod opieką M. Sypka, Wydział Fizyki Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2002
176. G. Mikuła, Z. Jaroszewicz, A. Kołodziejczyk, K. Petelczyc, M. Sypek, Imaging with extended focal depth by means of lenses with radial and angular modulation, Opt. Express 15, 2007, p. 9184
177. D. Mas, J. Espinosa, J. Perez, C. Illueca, Three dimensional analysis of chromatic aberration in diffractive elements with extended depth of focus, Opt. Express 15, 2007, p. 17842
178. G. Mikuła, Elementy optyczne obrazujące ze zwiększoną głębią ostrości i działające w czasie rzeczywistym, praca doktorska pod opieką A. Kołodziejczyka, Wydział Fizyki Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2008
179. I. Pawlak, Obrazowanie ze zwiększoną głębią ostrości przy pomocy elementów dyfrakcyjnych niesymetrycznych osiowo, praca magisterska pod opieką A. Kołodziejczyka, Wydział Fizyki Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2005
180. K. Petelczyc, Obrazowanie ze zwiększoną głębią ostrości za pomocą aksikonów dyfrakcyjnych, praca magisterska pod opieką A. Kołodziejczyka, Wydział Fizyki Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2005
181. R. Zieliński, Zdolności obrazujące dyfrakcyjnego elementu optycznego typu "Pawie Oko", praca magisterska pod opieką Z. Jaroszewicza, Wydział Fizyki Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2005
182. A. Kołodziejczyk, Self-imaging effect - a new approach, Opt. Commun. 65, 1988, p. 84
183. K. Patorski, The self-imaging phenomenon and its application, Progress in Optics XXVII edited by E. Wolf 1989
184. M. Falkiewicz, Badanie jednorodności powielenia obrazów przy pomocy fazowego filtra próbkującego, praca magisterska pod opieką M. Sypka, Wydział Fizyki Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2004
185. K. Mileńko, M. Wieczorek, Sprawozdanie z ćwiczenia nr 9 w ramach laboratorium Optyki Falowej, Wydział Fizyki Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2007
186. Z. Jaroszewicz, A. Burvall, A.T. Friberg, Axicon - the Most Important Optical Element, Optics & Photonics News 16, 2005, p. 34
187. J.E. Harvey, J.L. Forgham, The Spot of Arago: New Relevance for an Old Phenomenon, Am. J. Phys. 52, 1984, p. 243
188. G.E. Sommargren, H.J. Weaver, Diffraction of light by an opaque sphere. 1: Description and properties of the diffraction pattern, Appl. Opt. 29, 1990, p. 4646
189. G.E. Sommargren, H.J. Weaver, Diffraction of light by an opaque sphere. 2: Image formation and resolution considerations. Appl. Opt. 31, 1992, p. 1385
190. M. Wolfke, O możliwości optycznego odwzorowywania siatki molekularnej, Physikalische Zeitschrift 21, 1920, p. 495
191. M. Sufczyński, Mieczysław Wolfke, Postępy Fizyki 23, 1972, p. 559
192. D. Gabor, Light and Information, Progress in Optics 1, 1961, p. 109
193. D. Gabor, A New Microscopic Principle, Nature 161, 1948, p. 777
194. D. Gabor, Microscopy by Reconstructed Wavefronts, Proc. of the Royal Society A 197, 1949, p. 454
195. D. Gabor, Holography 1948-1971 Nobel Lecture 1971
196. F. Wyrowski, O. Bryngdahl, Digital holography as part of diffractive optics, Reports on Progress in Physics 54, 1991, p. 1481
197. T. Ito, K. Okano, Color electroholography by three colored reference lights simultaneously incident upon one hologram panel, Opt. Express 12, 2004, p. 4320
198. T. Yamaguchi, G. Okabe, H. Yoshikawa, Real-time image plane full-color and full-parallax holographic video display system, Opt. Eng. 46, 2007, p. 125801
199. L. Yaroslavsky, Digital Holography: 30 years, TICSP Seminar - Tampere Finland, www.eng.tau.ac.il/~yaro
200. http://www.holographer.org/articles/hg00009/hg00009.html
201. J. Bokora, Advanced Topics in Photonics - Fourier Optics University of California at Berkley http://inst.eecs.berkeley.edu/~ee290f/fa04/CGH_2004.pdf ,
202. U. Schnars, W. Juptner, Digital recording and reconstruction of holograms in hologram interferometry and shearography, Appl. Opt. 33, 1994, p. 4373
203. A. Nagy, The Impact of E-Learning, in: Bruck P.A., Buchholz A., Karssen Z., Zerfass A. (eds). E-Content: Technologies and Perspectives for the European Market., Berlin, Springer-Verlag, 2005, p. 79
204. http://www.holoeye.com
205. A.V. Goncharskii, V.A. Danilov, V.V. Popov, A.M. Prokhorov, I.N. Sisakyan, V.A. Soifer, V.V. Stepanov, Devices for focusing laser radiation incident at an angle, Kvantovaya Elektron. 11, 1984, p. 166
206. A.V. Goncharski, V.A. Danilov, V.V. Popov, I.N. Sisakyan, V.A. Soiferand V.V. Stepanov, Planar focusing components for the visible range, Kvantovaya Elektron. 13, 1986. p. 660
207. V.S. Akopyan, Yu.K. Danileiko, V.A. Danilov, L.P. Naumidi. V.V. Popov, I.N. Sisakyan, Use of planar axially asymmetric focusers in laser ophthalmic surgery, Kvantovaya Elektron. 12, 1985, p. 401
208. I.N. Sisakian, V.A. Soifer, Infrared focusators, new optical elements, Infrared Phys. 15, 1991, p. 435
209. V.V. Kotlyar, I.V. Nikolsky, V.A. Soifer, Adaptive iterative algorithm for focusators synthesis, Optik 88, 1991, p. 17
210. I.N. Sisakyan, V.A. Soifer, Infrared focusators, new optical elements, Infrared Phys. 32, 1991, p. 435
211. M.A. Golub, I.N. Sisakyan, V.A. Soifer, Infra-red radiation focusators, Optics and Lasers in Engineering 15, 1991, p. 297
212. L.L. Doskolovich, N.L. Kazanski, S.I. Kharitonov, G.V. Uspleniev, Focusators for laser-brading, Optics and Lasers in Engineering 15, 1991, p. 311
213. A. Kołodziejczyk, Z. Jaroszewicz, S. Bara, Modulated circular zone plates focusing in 2D curves, J. Mod. Opt. 38, 1991, p. 81
214. M. Hacker, G. Stobrawa, T. Feurer, Iterative Fourier transform algorithm for phase-only pulse shaping, Opt. Express 9, 2001, p. 191
215. A. Lis, Syntetyczny, mozaikowy hologram Fouriera do zastosowań w urządzeniach typu HUD, praca magisterska pod opieką M. Sypka, Wydział Fizyki Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2006
216. A. Siemion, Optymalizacja parametrów struktury dyfrakcyjnej w holograficznych urządzeniach typu HUD, praca magisterska pod opieką M. Sypka, Wydział Fizyki Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2007
217. M. Kuźmiński, Komputerowa synteza hologramów scen przestrzennych, praca magisterska pod opieką A. Kalestyńskiego, Wydział Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1986
218. M. Krukowski, Wykonanie syntetycznego hologramu sceny przestrzennej. Porównanie metod kodowania, praca magisterska pod opieką M. Sypka, Wydział Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1994
219. B. Jakubczak, Rozpraszacze stochastyczne i zdeterminowane w hologramach syntetycznych różnych typów, praca magisterska pod opieką P. Stępnia i M. Sypka, Wydział Fizyki Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1995
220. J. Suszek, Algorytm iteracyjnego projektowania syntetycznych hologramów obiektów trójwymiarowych, praca magisterska pod opieką M. Sypka, Wydział Fizyki Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2005
221. M. Makowski, Hologramy Fresnela scen przestrzennych uzyskiwane iteracyjnie, Rozprawa doktorska na Wydziale Fizyki Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2007
222. C. Haupt, A. Kołodziejczyk, H.J. Tiziani, Resolution and intensity distribution of output images reconstructed by sampled computer-generated holograms, Appl. Opt. 34, 1995, p. 3077
223. P. Hariharan, C. Chidley, Rehalogenating bleaches for photographic phase holograms: the influence of halide type and concentration on diffrationn efficiency and scattering, Appl. Opt. 26, 1987, p. 3895
224. M. Sutkowski, M. Kujawińska, Application of liquid crystal devices for optoelectronic reconstruction of digitally stored holograms, Optics and Lasers in Engineering 33, 2000, p. 191
225. A. Fajst, Optyczno-cyfrowy układ holograficzny o niskiej częstości nośnej, praca magisterska pod opieką M. Sypka, Wydział Fizyki Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2007
226. http://www.robgalbraith.com/public_filles/Canon_Rebel_XTi_White_Paper.pdf
227. I. Yamaguchi, Holography, speckle, and computers, Optics and Lasers in Engineering 39, 2003, p. 411
228. I. Yamaguchi, J. Kato, S. Ohta, J. Mizuno, Image formation in phase-shifting digital holography and applications to microscopy, Appl. Opt. 40, 2001, p. 6177
229. C.-S. Guo, X. Cheng, X.-Y. Ren, J.-P. Ding, H.-T. Wang, Optical vortex phase-shifting digital holography, Optics Express, 12, 2004, p. 5166
230. K. Surma, Wybrane zastosowania wieloekspozycyjnej holografii cyfrowej z przesunięciem fazowym, praca magisterska pod opieką M. Sypka, Wydział Fizyki Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2008
231. J. Garcia-Sucerquia, J. Ramirez, R. Castaneda, Incoherent recovering of the spatial resolution in digital holography, Opt. Commun. 260, 2006, p. 62
232. J. Garcia-Sucerquia, J. Ramirez, D. Prieto, Reduction of speckle noise in digital holography by using digital image processing, Optik 116, 2005, p. 44
233. Y. Kane, Numerical solution of initial boundary value problems involving Maxwell's equations in isotropic media, IEEE 14, 1966, p. 302
234. W. Saj, Zastosowanie metody przyrostów skończonych FDTD, do modelowania światłowodu fotonicznego, rozprawa doktorska na Wydziale Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego, Warszawa 2003
235. A. Hrennikoff, Solution of problems of elasticity by the frame-work method, J. Appl. Mech. 8, 1941, p. 619
236. M.C. Lin, R.F. Jao, Finite element analysis of photon density of states for two-dimensional photonic crystals with in-plane light propagation, Opt. Express 15, 2007, p. 207
237. http://www. mathematik.uni-stuttgart.de/ians/nmh/teaching/projects/schmid/finite_difference_method.shtml
238. J. Crank, P. Nicolson, A practical method for numerical evaluation of solutions of partial differential equations of the heat conduction type, Proceedings of the Cambridge Philosophical Society 43, 1947, p. 50
239. A. Schilling, H.P. Herzig, L. Stauffer, U. Vokinger, M. Rossi, Efficient beam shaping of linear, high-power diode lasers by use of micro-optics, Appl. Opt. 40, 2001, p. 5852
240. P. Ehbets, H.P. Herzig, R. Dandliker, P. Regnault, I. Kjelberg, Beam shaping of high-power laser diode arrays by continuous surface-relief elements, J. Mod. Opt. 40, 1993, p. 637
241. M.T. Gale, M. Rossi, Continuous-relief diffractive lenses and microlens arrays, in Diffractive Optics for Industrial and Commercial Applications, J. Turunen and F. Wyrowski, eds., Akademie-Verlag, Berlin 1997
242. C. Kopp, L. Ravel, P. Meyrueis, Efficient beamshaper homogenizer design combining diffractive optical elements, microlens array and random phase plate, J. Opt. A 1, 1999, p. 398
243. J.N. Mait, Understanding diffractive optics design in the scalar domain, JOSA A 12, 1995, p. 2145
244. J. Zieliński, Element dyfrakcyjny do korekcji wybranych aberracji soczewki, praca magisterska pod opieką M. Sypka, Wydział Fizyki Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2007
245. M. Arendt, Podstawy Optyki, PWN, Warszawa 1977
246. www.sumita-opt.co.jp
247. M. Gaj, Geometryczna teoria odwzorowań optycznych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 1999
248. R. Jóźwicki, Teoria odwzorowania optycznego, PWN, Warszawa 1988
249. Canon, Obiektyw Canon EF 70-300 f/4.5-5.6 DO IS USM i jego MTF www.pstryk.pl
250. A. Sobczyk, Model czujnika termowizyjnego z wykorzystaniem macierzy elementów dyfrakcyjnych, praca magisterska pod opieką M. Sypka, Wydział Fizyki Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2006
251. http://www.nanocomp.fi
252. J. Pietarinen, T. Vallius, J. Turunen, Wideband four-level transmission gratings with flattened spectral efficiency, Opt. Express 14, 2006, p. 2583
253. T. Vallius, J. Pietarinen, P. Laakkonen, A method for designing a diffraction grating structure and a diffraction grating structure, patent applic. PCT/F12007/000044 2007
254. Z. Jaroszewicz, Aksikony. Projektowanie i własności propagacji, rozprawa habilitacyjna, Wydział Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej, Warszawa 1999
255. J.R. Parker, Algorithms for image processing and computer vision, John Wiley & Sons, New York 1997
256. J. Petykiewicz, Podstawy fizyczne optyki scalonej, PWN, Warszawa 1989
257. US Patent No 5319492 Optical switch 1992
258. US Patent No 4948229 Optical switches using ferroelectric liquid crystals 1990
259. US Patent No 6396976 2D optical switch 2002
260. http://www.adaptiveoptics.org
261. US Patent No 4091274 Active laser mirror system 1978
262. US Patent No 4996412 Optical system for wavefront compensation 1991
263. US Patent No 7333215 Adaptive optics control system 2008
264. http://www.pixeloptics.com/
265. H. Kang, T. Yamaguchi, H. Yoshikawa, Accurate phase-added stereogram to improve the coherent stereogram, Applied Optics, 47, 2008, p. 44
266. M. Makowski, M. Sypek, A. Kołodziejczyk, Colorful reconstructions from a thin multi-plane phase hologram, Optics Express, vol. 16, 2008, p. 619
267. M.L. Huebschman, B. Munjuluri, H.R. Garner, Dynamic holographic 3-D image projection, Opt. Express 11, 2003, p. 437
268. http://www.holobank.com/secinfo.htm
269. http://www.formmag.com/articles/thevisiblesolution.html

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-PWA9-0042-0037