計算機光學元件的混合編程軟件設計

摘 要：設計計算機光學元件混合編程軟件對光學領域發展具有十分重要的現實意義，本文首先對計算機光學和混合編程方法進行了簡單介紹，然后對計算機光學元件混合編程設計進行了詳細論述。

關鍵詞：計算機光學元件；混合編程；軟件設計

電磁波作為光學領域中最常應用的一種射線，在實際應用中，由于需要的不同往往需要對光場分布方式進行改變，以達到應用目的。這就需要有一種科學有效的方法來對電磁波光場進行改變。有關實踐證明，利用計算機光學元件對電磁波場分布進行改變往往能夠達到較高的效果。但由于傳統計算機光學元件設計算法運算精度低，因而需要對現有計算機光學元件進行改進，以提高軟件運行效率。

1 計算機光學概述

計算機誕生后，在計算機的長期應用過程中，技術研究人員與科學家們自然而然的將光學元件應用到計算機當中來制造光計算機。在此背景下，計算機光學理論形成。隨著對光計算機研究的不斷深入，目前已產生多種計算機光學分析方法。其中，較為有效的方法就是計算機光學元件。但計算機光學元件設計在光學領域屬于一個逆向問題，設計難度極大[ 1 ]。所謂逆向問題，指的是對成像系統中已知的入射場和出射場分布形式，計算出相應元件平面上的相位浮雕高度，從而保證能夠對其入射波場分布進行正確調制，并給出期望光場分布。在科技不斷進步與相關理論不斷成熟的推動作用下，計算機光學元件設計理論取得了實質性的進展，標量衍射理論、幾何理論和矢量理論是目前較為成熟且使用較多的三種理論。……