提出了一种单个透镜目标面照度分布的设计方法，根据背光中Mini-LED光源数量及阵列排布间距、混光距离、目标面光斑半径等信息，建立了背光目标面上照度值与单颗透镜目标面照度分布之间的映射矩阵，通过LSQLIN迭代优化算法得到单颗透镜目标面照度分布，最后采用光源-目标面能量映射法设计双自由曲面透镜。以Mini-LED阵列排布间距为39mm×30mm、混光距离为6mm且目标面光斑半径为40mm为例进行设计。仿真结果表明，所设计的透镜阵列应用于光源数为5×5的Mini-LED背光时，目标面照度均匀性达到87.45%，对比常用的均匀分布及高斯分布分别提升6.24%和3.34%。本方法在确保背光照度均匀性的前提下降低了透镜设计的计算复杂度，无需大量的后续优化工作，为Mini-LED背光中双自由曲面透镜的设计提供了一种实用有效的方法。

提出了一种基于块状亚波长光栅的偏振不敏感宽光谱高反镜的设计方法。亚波长光栅的反射性能由光栅的结构参数即周期和占空比决定，优化周期和占空比值将使亚波长光栅在更宽的光谱范围内具有更高的反射率。采用严格耦合波分析法计算不同周期下光栅的反射率，再构造一个集合包含所有反射率超过99%的光栅周期值，运用迭代优化算法，减小集合的数据规模，从而快速确定最优的光栅周期值和它对应的占空比值。仿真结果显示，使用标准的绝缘体上硅（SOI）晶片制作的二维块状亚波长光栅反射镜将在182 nm的光谱范围内保持超过99%的反射率，同时光栅的反射特性与垂直入射光的偏振态无关，但是当入射角大于7°时在1439～1621 nm的波长范围内光栅的反射率将无法始终保持在99%以上。因此，可以将二维块状亚波长光栅应用在垂直腔面激光器上，用于激光多普勒测速或者构建光缓存的二维网络。最后，通过数值仿真证实，在二维块状亚波长光栅反射镜的制作过程中，允许周期值和占空比值存在一定的误差。

设计特征尺寸可与照射光波长相比拟的衍射光学器件时,必须采用严格的矢量设计算法.为克服传统搜索算法计算次数多、收敛速度慢的缺点,同时结合时域有限差分算法进行光场与衍射器件相互作用的矢量计算,提出了一种高效的迭代算法.利用该算法,设计了双离轴透镜,结果表明,该算法计算次数少、收敛效果好.