[发明专利]一种批量测试DOE衍射效率和均匀性的方法及装置

权利要求书

1.一种批量测试DOE衍射效率和均匀性的方法，其特征在于，包括：

步骤1：拍摄测量光经DOE产生的衍射光斑图，含n个衍射光斑；

步骤2：计算所述衍射光斑图内每个衍射光斑的灰度值G；

步骤3：测试所述衍射光斑图内各衍射光斑的实际衍射功率P；

步骤4：更换不同的DOE m次，重复步骤1～3，根据m个DOE中每一个衍射光斑对应的灰度值G和实际衍射功率P来建立评价函数，计算确定每一个衍射光斑最佳的功率矫正系数α；

在步骤4中，求解每个衍射光斑的最佳功率校正系数α的具体过程为：

用Δ表示某个光斑的灰度值G乘以所述最佳功率校正系数α与所述实际衍射功率P的差值；

Δ_m＝G_m*α-P_m

其中，m表示DOE的序号，即对于该光斑有m个样本差值；

构建评价函数σ(Δ)，

其中i＝1,2,……,m；

求解使该函数取得最小值的α，即为该光斑的最佳功率校正系数α；

步骤5：测试光源的实际出射光总功率P0；

步骤6：批量测量时，根据各DOE拍摄得到的光斑图，计算得到每个衍射光斑的灰度值{g1，g2，g3……gn}，再分别乘以各自的功率校正系数α，得到每个衍射光斑的功率值{g1*α1，g2*α2，g3*α3……gn*αn}，计算所测试DOE的衍射效率和均匀性。

2.如权利要求1所述的批量测试DOE衍射效率和均匀性的方法，其特征在于，以激光器作为发出所述测量光的光源，产生的衍射光斑图成像在接收屏上，利用放置在接收屏背面的图像采集装置拍摄所述的衍射光斑图。

3.如权利要求1所述的批量测试DOE衍射效率和均匀性的方法，其特征在于，在步骤2中，整个衍射光斑的灰度值G用光斑覆盖的区域的每个像素的灰度值相加求和表示。

4.如权利要求1所述的批量测试DOE衍射效率和均匀性的方法，其特征在于，在步骤3中，利用功率测试装置直接测试衍射光斑图中各光斑的实际衍射功率P。

5.如权利要求1所述的批量测试DOE衍射效率和均匀性的方法，其特征在于，在求解所述的最佳功率校正系数α时，应剔除明显偏离平均水平的灰度值G，剔除标准为：

其中，mean(G₁,G₂...G_m)表示平均灰度值。

6.如权利要求1所述的批量测试DOE衍射效率和均匀性的方法，其特征在于，所测试DOE的衍射效率和均匀性为：

max＝max{g1*α1，g2*α2......gn*αn}

min＝min{g1*α1，g2*α2......gn*αn}。

7.一种批量测试DOE衍射效率和均匀性的装置，其特征在于，基于权利要求1～6中任意一项的批量测试DOE衍射效率和均匀性的方法，包括：

光源，用于发出所述的测量光，待测的DOE放置在光源的下方；

接收屏，用于成像所述DOE产生的衍射图案；

图像采集装置，用于拍摄所述的衍射光斑图；

和计算机，根据待测DOE内各衍射光斑的灰度值G和实际衍射功率P，确定各衍射光斑最佳的功率矫正系数α；并在批量测量时，利用所述的功率矫正系数α计算各DOE的衍射效率和均匀性。