Principi i desenvolupament dels elements òptics difractius

L'element òptic de difracció és un tipus d'element òptic amb una alta eficiència de difracció, que es basa en la teoria de la difracció de l'ona de llum i utilitza un disseny assistit per ordinador i un procés de fabricació de xips de semiconductors per gravar el pas o l'estructura de relleu contínua al substrat (o a la superfície). del dispositiu òptic tradicional). Els elements òptics difractats són prims, lleugers, de mida petita, amb una alta eficiència de difracció, múltiples graus de llibertat de disseny, bona estabilitat tèrmica i característiques de dispersió úniques. Són components importants de molts instruments òptics. Atès que la difracció sempre condueix a la limitació de l'alta resolució del sistema òptic, l'òptica tradicional sempre intenta evitar els efectes adversos causats per l'efecte de difracció fins a la dècada de 1960, amb la invenció i la producció reeixida de l'holografia analògica i l'holograma informàtic, així com el diagrama de fases. gran canvi de concepte. A la dècada de 1970, tot i que la tecnologia de l'holograma informàtic i el diagrama de fases esdevenien cada cop més perfectes, encara era difícil fer elements d'estructura hiperfina amb una alta eficiència de difracció en longituds d'ona visibles i infrarojes properes, limitant així el rang d'aplicació pràctica dels elements òptics difractius. . A la dècada de 1980, un grup de recerca dirigit per WBVeldkamp del MIT Lincoln Laboratory als Estats Units va introduir per primera vegada la tecnologia de litografia de la fabricació de VLSI en la producció de components òptics difractius i va proposar el concepte d'"òptica binària". Després d'això, continuen sorgint diversos mètodes de processament nous, inclosa la producció de components òptics difractius d'alta qualitat i multifuncionals. Així va promoure molt el desenvolupament d'elements òptics difractius.

微信图片_20230530165206

Eficiència de difracció d'un element òptic difractiu

L'eficiència de difracció és un dels índexs importants per avaluar elements òptics difractius i sistemes òptics difractius mixts amb elements òptics difractius. Després que la llum travessa l'element òptic difractiu, es generaran múltiples ordres de difracció. En general, només es presta atenció a la llum de l'ordre de difracció principal. La llum d'altres ordres de difracció formarà llum dispersa al pla d'imatge de l'ordre de difracció principal i reduirà el contrast del pla de la imatge. Per tant, l'eficiència de difracció de l'element òptic difractiu afecta directament la qualitat d'imatge de l'element òptic difractiu.

 

Desenvolupament d'elements òptics difractius

A causa de l'element òptic difractiu i el seu front d'ona de control flexible, el sistema òptic i el dispositiu s'estan desenvolupant per ser lleugers, miniaturitzats i integrats. Fins a la dècada de 1990, l'estudi dels elements òptics difractius s'ha convertit en l'avantguarda del camp òptic. Aquests components es poden utilitzar àmpliament en la correcció del front d'ona làser, la formació de perfils de feix, el generador de matrius de feix, la interconnexió òptica, el càlcul paral·lel òptic, la comunicació òptica per satèl·lit, etc.


Hora de publicació: 25-mai-2023