Difrakční optický prvek je druh optického prvku s vysokou difrakční účinností, který je založen na difrakční teorii světelné vlny a využívá počítačově podporovaný návrh a proces výroby polovodičových čipů k leptání stupňovité nebo spojité reliéfní struktury na substrátu (nebo na povrchu tradičního optického zařízení). Difrakční optické prvky jsou tenké, lehké, malé, s vysokou difrakční účinností, více stupni volnosti, dobrou tepelnou stabilitou a jedinečnými disperzními vlastnostmi. Jsou důležitými součástmi mnoha optických přístrojů. Vzhledem k tomu, že difrakce vždy vede k omezení vysokého rozlišení optického systému, tradiční optika se vždy snažila vyhnout nepříznivým účinkům způsobeným difrakčním jevem až do 60. let 20. století. Vynález a úspěšná výroba analogové holografie a počítačového hologramu, stejně jako fázového diagramu, způsobily velkou změnu v konceptu. V 70. letech 20. století, ačkoli se technologie počítačového hologramu a fázového diagramu stávala stále zdokonalenější, bylo stále obtížné vyrobit prvky s hyperjemnou strukturou s vysokou difrakční účinností ve viditelném a blízkém infračerveném spektru, což omezovalo praktický rozsah použití difrakčních optických prvků. V 80. letech 20. století výzkumná skupina vedená W. B. Veldkampem z laboratoře MIT Lincoln ve Spojených státech poprvé zavedla litografickou technologii VLSI do výroby difrakčních optických součástek a navrhla koncept „binární optiky“. Poté se objevují různé nové metody zpracování, včetně výroby vysoce kvalitních a multifunkčních difrakčních optických součástek. To výrazně podpořilo vývoj difrakčních optických prvků.
Difrakční účinnost difrakčního optického prvku
Difrakční účinnost je jedním z důležitých ukazatelů pro hodnocení difrakčních optických prvků a smíšených difrakčních optických systémů s difrakčními optickými prvky. Po průchodu světla difrakčním optickým prvkem se generuje více difrakčních řádů. Obecně se bere v úvahu pouze světlo hlavního difrakčního řádu. Světlo ostatních difrakčních řádů vytváří rozptýlené světlo v obrazové rovině hlavního difrakčního řádu a snižuje kontrast obrazové roviny. Difrakční účinnost difrakčního optického prvku proto přímo ovlivňuje kvalitu obrazu difrakčního optického prvku.
Vývoj difrakčních optických prvků
Díky difrakčnímu optickému prvku a jeho flexibilní řídicí vlnoploše se optické systémy a zařízení vyvíjejí tak, aby byly lehké, miniaturizované a integrované. Až do 90. let 20. století se studium difrakčních optických prvků stalo popředím optického oboru. Tyto komponenty lze široce používat při korekci laserové vlnoplochy, formování profilu paprsku, generátoru paprskového pole, optickém propojení, optickém paralelním výpočtu, satelitní optické komunikaci a tak dále.
Čas zveřejnění: 25. května 2023