1.一种衍射场打印系统,其特征在于,包括光源、照明光学子系统、成像光学子系统、参考光子系统、机械运动子系统和控制子系统,所述照明光学子系统包括分束器,所述光源发出的光进入所述照明光学子系统,被所述分束器分束成第一照明光场和第二照明光场;
所述成像光学子系统包括衍射光学器件、空间光调制器和傅里叶变换透镜,所述空间光调制器位于所述傅里叶变换透镜的输入面,所述空间光调制器用于调制子波前信息对应的数据结构,并在所述傅里叶变换透镜的输出面上形成衍射场的子波前信息,其中,所述第一照明光场照明所述成像光学子系统,使得所述第一照明光场依次通过所述衍射光学器件、空间光调制器和傅里叶变换透镜,在所述傅里叶变换透镜的输入面和输出面上形成限带消散斑及去高斯的光场分布;
所述参考光子系统包括振镜和接力透镜组,所述第二照明光场进入所述参考光子系统,使得所述第二照明光场依次通过振镜和接力透镜组,在所述接力透镜组的输出面上形成参考光光场;其中,所述参考光光场形成的光斑与所述傅里叶变换透镜的输出面或所述输出面的像面重合;
所述机械运动子系统包括振镜驱动装置和平移装置,所述振镜驱动装置用于驱动所述振镜做二维转动;所述平移装置用于带动衍射场记录材料做平移运动,其中,所述衍射场记录材料的感光面与所述傅里叶变换透镜的输出面或者输出面的像面重合;
所述控制子系统用于控制所述空间光调制器的图像刷新,以及控制所述机械运动子系统的运动。
2.根据权利要求1所述的衍射场打印系统,其特征在于,所述成像光学子系统还包括微缩成像透镜组、视场光阑、自动聚焦光路和实时监测光路中的任意一种或几种,所述微缩成像透镜组用于将所述傅里叶变换透镜的输出面成像到所述衍射场记录材料的感光面上,形成所述输出面的像面;所述视场光阑用于控制所述衍射场的记录单元衍射像素的大小;所述自动聚焦光路用于确保所述傅里叶变换透镜的输出面或所述输出面的像面聚焦在所述衍射场记录材料表面附近。
3.根据权利要求1所述的衍射场打印系统,其特征在于,所述参考光子系统还包括孔径光阑,所述孔径光阑用于控制参考光光场形成的光斑的形状和大小。
4.根据权利要求2所述的衍射场打印系统,其特征在于,所述机械运动子系统还包括平动机构和/或转动机构,所述平动机构用于带动所述衍射光学器件在空间上做平移运动;所述转动机构用于带动所述衍射光学器件在空间上做旋转运动;
所述机械运动子系统还包括自动聚焦驱动机构,所述自动聚焦驱动机构用于带动自动聚焦光路做伺服运动。
5.根据权利要求1所述的衍射场打印系统,其特征在于,所述控制子系统与所述光源的开关、所述空间光调制器和所述机械运动子系统电连接,所述控制子系统用于协调控制所述光源的开关、空间光调制器的图像刷新、振镜的转动和平移装置的二维平移运动按照时序运行。
6.根据权利要求1所述的衍射场打印系统,其特征在于,所述照明光学子系统还包括扩束准直器,所述扩束准直器包括扩束器和准直器,其中,所述分束器设置于所述光源和所述扩束准直器之间,或,所述分束器设置于所述扩束准直器背离所述光源一侧。
7.根据权利要求1所述的衍射场打印系统,其特征在于,所述光源包括激光光源、超辐射光源或发光二极管,所述激光光源包括连续激光光源或脉冲激光光源,所述脉冲激光光源包括纳秒脉冲激光光源、皮秒脉冲激光光源或飞秒脉冲激光光源。
8.一种衍射场光学输出方法,其特征在于,采用权利要求1‑7任意一项所述的衍射场打印系统,包括:获取待打印衍射场信息;
采用衍射像素分解、编码所述待打印衍射场的波前信息,其中,所述衍射像素包括限带消散斑及去高斯分布的衍射结构;
所述衍射像素通过所述衍射场打印系统的物光和参考光的干涉逐个记录在衍射场记录材料上,打印衍射场;
其中,所述物光由所述衍射场打印系统的第一照明光场照明所述成像光学子系统组成的物光光路形成;所述衍射像素在所述衍射像素衍射场的近场和远场同时形成消散斑、去高斯分布的波前信息;所述衍射像素的波前信息通过所述物光的刷新和/或所述参考光的变换实现波前信息的调制;所述参考光的变换包括通过调制参考光的强度和/或参考光的方向以调参;
所述波前信息被分解成若干个子波前信息,所述子波前信息以所述衍射像素为单元编码形成数据结构,衍射像素单元内包含子波前信息的振幅和相位因子信息,所述相位因子信息包括一次相位因子、二次相位因子和高次相位因子中的至少一项。
9.根据权利要求8所述的衍射场光学输出方法,其特征在于,所述采用衍射像素来分解、编码所述待打印衍射场的波前信息,包括:利用衍射反演计算法将所述振幅和所述相位因子信息编码为对应衍射像素的振幅和相位透过率分布图,其中,所述衍射反演计算法包括限带的消散斑、去高斯的照明光场下的优化算法,所述优化算法包括全息计算、迭代、模拟退火或遗传算法;
将所述振幅和/或相位透过率分布图输入并刷新衍射场激光打印系统的物光光路;
物光通过对所述振幅和/或相位透过率分布图的衍射再现子波前信息。
10.根据权利要求8所述的衍射场光学输出方法,其特征在于,所述物光的刷新包括刷新物光光路上的空间光调制器对应的数据结构编码形成的振幅和/或相位透过率分布图来实现调制;
所述参考光的强度的调节包括:平动和/或转动所述衍射光学器件,以调节所述衍射光学器件的位置;
所述参考光的方向的调节包括:调制所述振镜的角度;或,调制所述振镜的角度和调节所述衍射场记录材料的位置,或,调制所述振镜的角度和调节所述衍射光学器件的位置,或,调制所述振镜的角度、调节所述衍射场记录材料的位置和调节所述衍射光学器件的位置。