针对目前激光分束器只能产生小发散角的问题, 基于严格的非傍轴近似的衍射积分公式, 提出了一种大发散角分束器的设计方法.先对目标光场分布进行坐标和光强修整, 再利用改进的Gerchberg-Saxton迭代算法得到所需分束器的相位分布.分别采用本文设计方法和原有方法设计了发散全角为40°×40°的5×5分束器, 仿真和实验结果表明: 原有方法设计得到的5×5子光束存在着显著的枕形畸变, 并且光强分布不均匀.而本文方法设计得到的子光束呈均匀等间隔排列, 并且强度分布更为均匀.

传统的衍射光学元件(DOE)设计方法只适用于单个波长，但在全息投影显示、彩色图像生成等领域中往往需要多个DOE，系统较为复杂，很大地限制其应用范围。提出了一种新的DOE设计方法，利用该方法设计所得的单个DOE可以在多个波长的入射光下实现特定光场的输出。针对每个输入波长分别设计对应的DOE，以最长波长的DOE高度作为初始高度，结合加工工艺限制对该高度进行优化，使得每个入射波长对应的单波长DOE高度分布和多波长DOE高度分布之间的等效误差总和最小。利用该方法设计了用于彩色图像生成的DOE，分析了相关参数的取值范围对衍射效率和均方根误差的影响，并在最佳取值范围内进行了相应的数值仿真，仿真结果证明了该方法的可行性。