变栅距光栅记录结构优化设计方法

专利主权项内容

1.一种变栅距光栅记录结构优化设计方法，用于对变栅距光栅记录结构进行优化，所述记录结构包括：记录光源C、记录光源D、辅助反射镜；所述记录光源C发出的相干光束直接照射至变栅距光栅基底；所述记录光源D发出的相干光束经过所述辅助反射镜的反射后入射至所述光栅基底；其中，点O为所述光栅基底上的中心点，点P为所述光栅基底上其中一个特征点；点O为所述辅助反射镜上的中心点，点Q为所述辅助反射镜上的反射点；1CP为所述记录光源C到所述P点的光程；DQP为所述记录光源D发出的相干光束经过所述Q点反射到所述P点的光程；CO为所述记录光源C到所述O点的光程；DOO为所述记录光源D发出的相干光束经过所述O点交于所述O点的光程；11记录臂RC为所述记录光源C到所述O点的距离；记录臂RD为所述记录光源D到所述O点的距离；1记录臂RQ为所述O点到所述O点的距离；1记录角度θ为所述RC与所述光栅基底中心处法线的夹角；C记录角度θ为所述RQ与所述光栅基底中心处法线的夹角；D记录角度θ为所述RD与所述辅助反射镜中心处法线的夹角；Q其特征在于，包括以下步骤：预处理步骤S0、在所述光栅基底上采样特征点P，获得每一个所述特征点P对应的光栅栅线函数n以及光栅栅线密度分量n和n；iiixizi计算过程为：所述记录光源D发出的一条光线经过所述点Q反射后交于所述点P，根据光程函数理论，所述P点的光栅栅线函数n为：其中，λ为所述记录光源C和所述记录光源D的波长；x为所述P点的弧矢坐标；pz为所述P点的子午坐标；pn为所述光栅基底栅线分布的展开系数；ij根据所述公式(1)得到所述光栅栅线函数关于P点弧矢坐标x和子午坐标z的偏导数，即所述P点光栅栅线密度的弧矢分量n和子午分量n：ppxz其中，α，β，γ分别表示CP的方向余弦在X，Y，Z方向的分量；CPCPCPα，β，γ分别表示QP的方向余弦在X，Y，Z方向的分量；QPQPQPx，y，z分别表示P点在三维直角坐标系中的坐标；pppδy/δx和δy/δz分别表示光栅基底P点处的基底面型偏导；ppppδn/δx和δn/δz分别表示光程函数关于P点弧矢坐标和子午坐标的偏导数，即光栅栅线密度的弧矢分量n和子午分量n；ppxzS1、确定所述记录光源C的坐标，求解所述记录光源C到所述特征点P的方向矢量；iS2、根据所述公式(1～3)求解所述特征点P对应的在非球面波记录臂中的入射光线PQ的方向和光程函数差I；iiiS3、根据所述入射光线PQ的方向、所述记录光源D的坐标和所述记录臂RD和所述记录臂RQ的长度，求解所述特征点P对应所述辅助反射镜上点Q的坐标，并根据反射规律计算所述辅助反射镜上Q点处的法线；iiiiiS4、根据所述辅助反射镜Q点坐标和法线信息，通过拟合方法获得所述辅助反射镜面型信息；iS5、分析所述拟合后的辅助反射镜的残余误差，当离散程度＞设定阈值时，重复上述步骤S1-S4；当离散程度≤设定阈值时，输出设计结果。