Дифракционният оптичен елемент е вид оптичен елемент с висока ефективност на дифракция, който се основава на теорията на дифракцията на светлинната вълна и използва компютърно проектиран дизайн и процес на производство на полупроводникови чипове за ецване на стъпаловидна или непрекъсната релефна структура върху субстрата (или повърхността на традиционно оптично устройство). Дифракционните оптични елементи са тънки, леки, малки по размер, с висока ефективност на дифракция, множество дизайнерски степени на свобода, добра термична стабилност и уникални дисперсионни характеристики. Те са важни компоненти на много оптични инструменти. Тъй като дифракцията винаги води до ограничаване на високата разделителна способност на оптичната система, традиционната оптика винаги се опитва да избегне неблагоприятните ефекти, причинени от дифракционния ефект до 60-те години на миналия век, с изобретението и успешното производство на аналогова холография и компютърна холограма, както и фазова диаграма, предизвикали голяма промяна в концепцията. През 70-те години на миналия век, въпреки че технологията на компютърната холограма и фазовата диаграма ставаше все по-съвършена, все още беше трудно да се направят свръхфини структурни елементи с висока ефективност на дифракция във видими и близки инфрачервени дължини на вълните, като по този начин се ограничава обхватът на практическото приложение на дифракционните оптични елементи . През 80-те години изследователска група, ръководена от WBVeldkamp от MIT Lincoln Laboratory в Съединените щати, за първи път въвежда литографската технология за производство на VLSI в производството на дифракционни оптични компоненти и предлага концепцията за „бинарна оптика“. След това продължават да се появяват различни нови методи за обработка, включително производството на висококачествени и многофункционални дифракционни оптични компоненти. По този начин се насърчава значително развитието на дифракционни оптични елементи.
Дифракционна ефективност на дифракционен оптичен елемент
Дифракционната ефективност е един от важните показатели за оценка на дифракционни оптични елементи и смесени дифракционни оптични системи с дифракционни оптични елементи. След като светлината премине през дифракционния оптичен елемент, ще бъдат генерирани множество порядъци на дифракция. Обикновено се обръща внимание само на светлината от основния ред на дифракция. Светлината от други порядъци на дифракция ще образува разсеяна светлина върху равнината на изображението на основния ред на дифракция и ще намали контраста на равнината на изображението. Следователно дифракционната ефективност на дифракционния оптичен елемент пряко влияе върху качеството на изображението на дифракционния оптичен елемент.
Разработка на дифракционни оптични елементи
Благодарение на дифракционния оптичен елемент и неговия гъвкав фронт на управляващата вълна, оптичната система и устройството се развиват до леки, миниатюризирани и интегрирани. До 90-те години на миналия век изследването на дифракционните оптични елементи се превърна в челните редици на оптичното поле. Тези компоненти могат да бъдат широко използвани при лазерна корекция на вълновия фронт, формиране на профил на лъч, генератор на лъчева решетка, оптично свързване, оптично паралелно изчисление, сателитна оптична комуникация и т.н.
Време на публикуване: 25 май 2023 г