In the Fresnel condition, the design and optimization method of binary optical element with multi-focus has been investigated. A one-step optimizing algorithm of tilted multi-focus diffractive optical element is presented by using a tilted image plane in the Fresnel approximation.Based on iterative Fourier transform algorithm(IFTA), not only the higher diffraction efficiency, increased about four percent, but also the instability of distributing at the different focus,namely difFerent tilted angle,are obviously improved by the modified simulated annealing algorithm(SA). Comparison on one-step and multi-step circle algorithm of optimizing multi-focus diffraction element shows both the faster speed and the higher difFraction efficiency for the one-step algorithm.

研究了一种基于二元位相加密的大信息量数字全息水印方法，对需隐藏的水印信息用二元位相编码，然后再用2台阶位相密钥进行加密，作为水印插入宿主图像中，解码后得到了高质量的水印结果1与平面波照明数字全息水印相比，采用位相密钥数字全息水印有效地提高了水印提取的安全性和相对光学效率，并保持了对大信息量水印的提取质量，解码过程不依赖于原图像。计算和分析了二元位相密钥的空间分布对水印信息提取质量的影响，计算结果验证了理论的正确性。

用电子束逐行扫描方法刻蚀衍射光学元件的浮雕结构精度高而速度低。提出了一种采用逐点激光直写浮雕位相结构方法来产生具有隐形图像反射二元整形元件，指出用方点光刻位相结构有利于衍射效率的提高。在激光烫金箔上制作具有隐形图像功能的二元整形位相结构再现图像的+1级衍射效率可达12%-21%，给出了实验结果。

研制了一种在衍射光变图像器件上进行信息存储的新型数字化激光光刻系统。采用空间光调制器作图形自动输入，双远心投影成像系统在光刻记录面上缩微图形。通过光栅干涉光学头对记录面上的微图形进行干涉调制，使微图形上产生干涉条纹，条纹空间频率范围为500～1200lp/mm。在光刻胶干版上的存储实验表明，在衍射光变图像上的单角度存储信息密度大于3.7Mbit/cm2。改变干涉条纹取向、条纹间隔和需要存储的图形，光刻系统可实现信息的旋转复用存储。上述光刻系统将会在防伪和衍射光变图像器件制造领域有良好应用。