Et diffraktionsoptisk element er en type optisk element med høj diffraktionseffektivitet, der er baseret på diffraktionsteorien for lysbølger og bruger computerstøttet design og halvlederchipfremstillingsprocesser til at ætse trin- eller kontinuerlige reliefstrukturer på substratet (eller overfladen af traditionelle optiske enheder). Diffrakterede optiske elementer er tynde, lette, små i størrelse, med høj diffraktionseffektivitet, flere designfrihedsgrader, god termisk stabilitet og unikke dispersionsegenskaber. De er vigtige komponenter i mange optiske instrumenter. Da diffraktion altid fører til begrænsninger i den høje opløsning af det optiske system, forsøgte traditionel optik altid at undgå de negative effekter forårsaget af diffraktionseffekten indtil 1960'erne. Opfindelsen og den succesfulde produktion af analog holografi og computerhologrammer samt fasediagrammer forårsagede en stor ændring i konceptet. I 1970'erne, selvom teknologien bag computerhologrammer og fasediagrammer blev mere og mere perfekt, var det stadig vanskeligt at fremstille hyperfine strukturelementer med høj diffraktionseffektivitet i synlige og nærinfrarøde bølgelængder, hvilket begrænsede det praktiske anvendelsesområde for diffraktive optiske elementer. I 1980'erne introducerede en forskergruppe ledet af WBVeldkamp fra MIT Lincoln Laboratory i USA først litografiteknologien til VLSI-fremstilling i produktionen af diffraktive optiske komponenter og foreslog konceptet "binær optik". Derefter fortsatte forskellige nye behandlingsmetoder med at dukke op, herunder produktion af diffraktive optiske komponenter af høj kvalitet og multifunktionalitet. Dette fremmede i høj grad udviklingen af diffraktive optiske elementer.
Diffraktionseffektivitet af et diffraktivt optisk element
Diffraktionseffektivitet er et af de vigtige indekser til evaluering af diffraktive optiske elementer og blandede diffraktive optiske systemer med diffraktive optiske elementer. Når lyset passerer gennem det diffraktive optiske element, genereres der flere diffraktionsordener. Generelt tages der kun hensyn til lyset af den primære diffraktionsorden. Lyset af andre diffraktionsordener vil danne spredt lys på billedplanet af den primære diffraktionsorden og reducere kontrasten i billedplanet. Derfor påvirker diffraktionseffektiviteten af det diffraktive optiske element direkte billedkvaliteten af det diffraktive optiske element.
Udvikling af diffraktive optiske elementer
På grund af det diffraktive optiske element og dets fleksible kontrolbølgefront er det optiske system og enhed under udvikling til lys, miniaturisering og integration. Indtil 1990'erne var studiet af diffraktive optiske elementer blevet den førende del af det optiske felt. Disse komponenter kan anvendes i vid udstrækning inden for laserbølgefrontkorrektion, stråleprofildannelse, strålegenerator, optisk sammenkobling, optisk parallelberegning, satellitoptisk kommunikation og så videre.
Opslagstidspunkt: 25. maj 2023