Princip a vývoj difrakčních optických prvků

Difrakční optický prvek je druh optického prvku s vysokou difrakční účinností, která je založena na difrakční teorii světelné vlny a používá počítačově podporovaný design a proces výroby polovodičových čipů k leptání kroku nebo kontinuální reliéfní struktury na substrátu (nebo na povrchu tradičního optického zařízení). Difrakční optické prvky jsou tenké, lehké, malé velikosti, s vysokou difrakční účinností, více konstrukčními stupni svobody, dobrou tepelnou stabilitou a jedinečnými disperzními charakteristikami. Jsou to důležitá součásti mnoha optických nástrojů. Protože difrakce vždy vede k omezení vysokého rozlišení optického systému, tradiční optika se vždy snaží vyhnout nepříznivým účinkům způsobeným difrakčním účinkem až do šedesátých let, s vynálezem a úspěšnou produkcí analogové holografie a počítačového hologramu a fázového diagramu způsobily velkou změnu konceptu. V 70. letech, ačkoli technologie počítačového hologramu a fázového diagramu se stála stále dokonalejší, bylo stále obtížné vytvořit prvky hyperjemné struktury s vysokou difrakční účinností viditelných a téměř infračervených vlnových délek, čímž se omezila praktické rozsah aplikací difrakčních optických prvků. V 80. letech 20. století výzkumná skupina vedená WBVeldkamp z MIT Lincoln Laboratory ve Spojených státech poprvé představila litografickou technologii výroby VLSI do výroby difrakčních optických složek a navrhla koncept „binární optiky“. Poté se stále objevují různé nové metody zpracování, včetně produkce vysoce kvalitních a multifunkčních difrakčních optických složek. Tak výrazně podporoval vývoj difrakčních optických prvků.

微信图片 _20230530165206

Difrakční účinnost difrakčního optického prvku

Difrakční účinnost je jedním z důležitých indexů pro vyhodnocení difrakčních optických prvků a smíšených difrakčních optických systémů s difrakčními optickými prvky. Poté, co světlo projde difrakčním optickým prvkem, budou generovány více difrakčních příkazů. Obecně je věnována pouze světlo hlavního difrakčního pořadí. Světlo jiných difrakčních objednávek vytvoří na obrazovou rovinu hlavní difrakční pořadí zbloudlého světla a sníží kontrast obrazové roviny. Proto difrakční účinnost difrakčního optického prvku přímo ovlivňuje kvalitu zobrazování difrakčního optického prvku.

 

Vývoj difrakčních optických prvků

Vzhledem k difrakčnímu optickému prvku a jeho flexibilní přední vlny se optický systém a zařízení vyvíjejí na světlo, miniaturizované a integrované. Až do 90. let se studie difrakčních optických prvků stala popředí optického pole. Tyto komponenty lze široce používat při korekci laserové vlny, formování profilu paprsku, generátoru pole paprsku, optickém propojení, optickém paralelním výpočtu, satelitní optické komunikaci atd.


Čas příspěvku: 25. května-2023