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 el disseny assistit per ordinador i el procés de fabricació de xips semiconductors per gravar l'estructura de relleu esglaonada o 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. Com que la difracció sempre condueix a la limitació de l'alta resolució del sistema òptic, l'òptica tradicional sempre va intentar evitar els efectes adversos causats per l'efecte de difracció fins a la dècada de 1960, amb la invenció i la producció amb èxit de l'holografia analògica i l'holograma informàtic, així com el diagrama de fases, va provocar un gran canvi de concepte. A la dècada de 1970, tot i que la tecnologia de l'holograma informàtic i el diagrama de fases es perfeccionava cada cop més, encara era difícil fabricar 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 del 1980, un grup de recerca dirigit per WBVeldkamp del Laboratori Lincoln del MIT als Estats Units va introduir per primera vegada la tecnologia de litografia de fabricació VLSI en la producció de components òptics difractius i va proposar el concepte d'"òptica binària". Després d'això, van continuar sorgint diversos mètodes de processament nous, inclosa la producció de components òptics difractius multifuncionals i d'alta qualitat. Això va promoure enormement el desenvolupament d'elements òptics difractius.
Eficiència de difracció d'un element òptic difractiu
L'eficiència de difracció és un dels índexs importants per avaluar els elements òptics difractius i els sistemes òptics difractius mixtos amb elements òptics difractius. Després que la llum passi a través de l'element òptic difractiu, es generaran múltiples ordres de difracció. Generalment, 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 d'imatge. Per tant, l'eficiència de difracció de l'element òptic difractiu afecta directament la qualitat de la 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 i el dispositiu òptic s'estan desenvolupant per a la llum, la miniaturització i la integració. Fins a la dècada de 1990, l'estudi dels elements òptics difractius s'havia convertit en l'avantguarda del camp òptic. Aquests components es poden utilitzar àmpliament en la correcció del front d'ona làser, la formació del perfil del feix, el generador de matrius de feix, la interconnexió òptica, el càlcul paral·lel òptic, la comunicació òptica per satèl·lit, etc.
Data de publicació: 25 de maig de 2023