Elementul optic de difracție este un tip de element optic cu eficiență ridicată de difracție, care se bazează pe teoria difracției undelor luminoase și utilizează proiectarea asistată de calculator și procesul de fabricație a cipurilor semiconductoare pentru a grava structura în trepte sau în relief continuu pe substrat (sau pe suprafața dispozitivului optic tradițional). Elementele optice difractate sunt subțiri, ușoare, de dimensiuni mici, cu eficiență ridicată de difracție, grade multiple de libertate de proiectare, stabilitate termică bună și caracteristici unice de dispersie. Acestea sunt componente importante ale multor instrumente optice. Deoarece difracția duce întotdeauna la limitarea rezoluției înalte a sistemului optic, optica tradițională a încercat întotdeauna să evite efectele adverse cauzate de efectul de difracție până în anii 1960, odată cu inventarea și producerea cu succes a holografiei analogice și a hologramei computerizate, precum și a diagramei de fază, a cauzat o mare schimbare de concept. În anii 1970, deși tehnologia hologramei computerizate și a diagramei de fază devenea din ce în ce mai perfecționată, era încă dificil să se realizeze elemente cu structură hiperfină cu eficiență ridicată de difracție în lungimi de undă vizibile și infraroșu apropiat, limitând astfel gama de aplicații practice a elementelor optice difractive. În anii 1980, un grup de cercetare condus de WBVeldkamp de la Laboratorul MIT Lincoln din Statele Unite a introdus pentru prima dată tehnologia litografică de fabricație VLSI în producția de componente optice difractive și a propus conceptul de „optică binară”. După aceea, au continuat să apară diverse metode noi de procesare, inclusiv producția de componente optice difractive multifuncționale și de înaltă calitate. Acest lucru a promovat considerabil dezvoltarea elementelor optice difractive.
Eficiența de difracție a unui element optic difractiv
Eficiența difracției este unul dintre indicii importanți pentru evaluarea elementelor optice difractive și a sistemelor optice difractive mixte cu elemente optice difractive. După ce lumina trece prin elementul optic difractiv, vor fi generate mai multe ordine de difracție. În general, se acordă atenție doar luminii din ordinul principal de difracție. Lumina din alte ordine de difracție va forma lumină difuză pe planul imaginii din ordinul principal de difracție și va reduce contrastul planului imaginii. Prin urmare, eficiența difracției elementului optic difractiv afectează direct calitatea imaginii elementului optic difractiv.
Dezvoltarea elementelor optice difractive
Datorită elementului optic difractiv și a frontului său de undă de control flexibil, sistemul și dispozitivul optic s-au dezvoltat pentru a fi ușori, miniaturizați și integrati. Până în anii 1990, studiul elementelor optice difractive a devenit o prioritate în domeniul optic. Aceste componente pot fi utilizate pe scară largă în corecția frontului de undă laser, formarea profilului fasciculului, generarea de matrice de fascicule, interconectarea optică, calculul paralel optic, comunicațiile optice prin satelit și așa mai departe.
Data publicării: 25 mai 2023