Principiul și dezvoltarea elementelor optice difractive

Elementul optic de difracție este un fel de element optic cu o eficiență de difracție ridicată, care se bazează pe teoria difracției a undei de lumină și folosește un design asistat de computer și procesul de fabricație a cipurilor semiconductoare pentru a gravura pasul sau structura continuă de relief pe substrat (sau suprafața dispozitivului optic tradițional). Elementele optice difractate sunt subțiri, ușoare, mici, cu o eficiență ridicată de difracție, mai multe grade de proiectare de libertate, stabilitate termică bună și caracteristici unice de dispersie. Sunt componente importante ale multor instrumente optice. Deoarece difracția duce întotdeauna la limitarea rezoluției ridicate a sistemului optic, optica tradițională încearcă întotdeauna să evite efectele adverse cauzate de efectul de difracție până în anii 1960, cu invenția și producția de succes a holografiei analogice și hologramă computerizată, precum și diagrama de fază au provocat o mare schimbare în concept. În anii ’70, deși tehnologia hologramei computerizate și a diagramei de fază devenea din ce în ce mai perfectă, a fost încă dificil să se facă elemente de structură hiperfină cu eficiență ridicată de difracție în lungimi de undă vizibile și aproape infraroșii, limitând astfel gama de aplicare practică a elementelor optice difractive. În anii 1980, un grup de cercetare condus de WBVELDKAMP de la MIT Lincoln Laboratory din Statele Unite a introdus pentru prima dată tehnologia de litografie a producției VLSI în producerea de componente optice difractive și a propus conceptul de „optică binară”. După aceea, continuă să apară diverse metode de procesare noi, inclusiv producerea de componente optice difractive de înaltă calitate și multifuncționale. Astfel, a promovat foarte mult dezvoltarea elementelor optice difractive.

微信图片 _20230530165206

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, numai lumina principală a ordinului de difracție este acordată atenție. Lumina altor ordine de difracție va forma lumină rătăcită pe planul de imagine al ordinii principale de difracție și va reduce contrastul planului imaginii. Prin urmare, eficiența de difracție a elementului optic difractiv afectează în mod direct calitatea imagistică a elementului optic difractiv.

 

Dezvoltarea elementelor optice difractive

Datorită elementului optic difractiv și al frontului său de undă de control flexibil, sistemul optic și dispozitivul se dezvoltă la lumină, miniaturizat și integrat. Până în anii 90, studiul elementelor optice difractive a devenit fruntea câmpului optic. Aceste componente pot fi utilizate pe scară largă în corectarea pe malul undei laser, formarea profilului fasciculului, generator de tablă de fascicul, interconectare optică, calcul paralel optic, comunicare optică prin satelit și așa mai departe.


Timpul post: 25-2023 mai