Prinsipp og utvikling av diffraktive optiske elementer

Diffraksjonsoptisk element er et slags optisk element med høy diffraksjonseffektivitet, som er basert på diffraksjonsteorien om lysbølge og bruker datastøttet design og produksjonsprosess for halvlederbrikke for å etse trinnet eller kontinuerlig relieffstruktur på underlaget (eller overflaten) av tradisjonell optisk enhet). Diffraksjonerte optiske elementer er tynne, lette, små i størrelse, med høy diffraksjonseffektivitet, flere designfrihetsgrader, god termisk stabilitet og unike spredningsegenskaper. De er viktige komponenter i mange optiske instrumenter. Siden diffraksjon alltid fører til begrensning av høy oppløsning av optisk system, prøver tradisjonell optikk alltid å unngå de negative effektene forårsaket av diffraksjonseffekten frem til 1960-tallet, med oppfinnelsen og vellykket produksjon av analog holografi og datahologram samt fasediagram forårsaket en stor endring i konsept. På 1970-tallet, selv om teknologien til datahologram og fasediagram ble mer og mer perfekt, var det fortsatt vanskelig å lage hyperfine strukturelementer med høy diffraksjonseffektivitet i synlige og nær infrarøde bølgelengder, og dermed begrense det praktiske bruksområdet for diffraktive optiske elementer . På 1980-tallet introduserte en forskningsgruppe ledet av WBVeldkamp fra MIT Lincoln Laboratory i USA først litografiteknologien til VLSI-produksjon i produksjonen av diffraktive optiske komponenter, og foreslo konseptet "binær optikk". Etter det fortsetter forskjellige nye behandlingsmetoder å dukke opp, inkludert produksjon av høykvalitets og multifunksjonelle diffraktive optiske komponenter. Dermed fremmet sterkt utviklingen av diffraktive optiske elementer.

微信图片_20230530165206

Diffraksjonseffektivitet for et diffraktivt optisk element

Diffraksjonseffektivitet er en av de viktige indeksene for å evaluere diffraktive optiske elementer og blandede diffraktive optiske systemer med diffraktive optiske elementer. Etter at lyset har passert gjennom det diffraktive optiske elementet, vil flere diffraksjonsordre bli generert. Generelt er det bare lyset til hoveddiffraksjonsrekkefølgen som blir tatt hensyn til. Lyset til andre diffraksjonsrekkefølger vil danne strølys på bildeplanet til hoveddiffraksjonsrekkefølgen og redusere kontrasten til bildeplanet. Derfor påvirker diffraksjonseffektiviteten til diffraktivt optisk element direkte bildekvaliteten til diffraktivt optisk element.

 

Utvikling av diffraktive optiske elementer

På grunn av det diffraktive optiske elementet og dets fleksible kontrollbølgefront, utvikler det optiske systemet og enheten seg til lys, miniatyrisert og integrert. Fram til 1990-tallet har studiet av diffraktive optiske elementer blitt forkant av det optiske feltet. Disse komponentene kan brukes mye i laserbølgefrontkorreksjon, stråleprofildannelse, strålegruppegenerator, optisk sammenkobling, optisk parallellberegning, optisk satellittkommunikasjon og så videre.


Innleggstid: 25. mai 2023