Difffraktiivisten optisten elementtien periaate ja kehitys

Diffraktio-optinen elementti on eräänlainen optinen elementti, jolla on korkea diffraktiotehokkuus, joka perustuu valoaallon diffraktioteoriaan ja käyttää tietokoneavusteista suunnittelua ja puolijohdesirun valmistusprosessia etsatakseen askelman tai jatkuvan kohokuviorakenteen alustalle (tai pinnalle) perinteisestä optisesta laitteesta). Diffrakoituneet optiset elementit ovat ohuita, kevyitä, pienikokoisia, niillä on korkea diffraktiotehokkuus, useita suunnittelun vapausasteita, hyvä lämpöstabiilisuus ja ainutlaatuiset dispersio-ominaisuudet. Ne ovat tärkeitä komponentteja monissa optisissa instrumenteissa. Koska diffraktio johtaa aina optisen järjestelmän korkean resoluution rajoittumiseen, perinteinen optiikka pyrkii aina välttämään diffraktioilmiön aiheuttamia haitallisia vaikutuksia aina 1960-luvulle asti, jolloin keksintö ja onnistunut analogisen holografian ja tietokonehologrammin sekä vaihekaavion tuottaminen aiheutti suuri konseptimuutos. Vaikka 1970-luvulla tietokonehologrammi- ja vaihekaavion tekniikka oli yhä täydellisempää, oli vielä vaikeaa tehdä hyperhienoja rakenneelementtejä, joilla oli korkea diffraktiotehokkuus näkyvällä ja lähi-infrapuna-aallonpituudella, mikä rajoitti diffraktiivisten optisten elementtien käytännön käyttöaluetta. . 1980-luvulla WBVeldkampin johtama tutkimusryhmä MIT Lincoln Laboratorysta Yhdysvalloista esitteli ensimmäisen kerran VLSI-tuotannon litografiatekniikan diffraktiivisten optisten komponenttien valmistukseen ja ehdotti "binäärioptiikan" käsitettä. Sen jälkeen uusia prosessointimenetelmiä ilmaantuu edelleen, mukaan lukien korkealaatuisten ja monitoimisten diffraktiivisten optisten komponenttien tuotanto. Näin edisti suuresti diffraktiivisten optisten elementtien kehitystä.

微信图片_20230530165206

Diffraktio-optisen elementin diffraktiotehokkuus

Diffraktiotehokkuus on yksi tärkeimmistä indekseistä arvioitaessa diffraktiivisia optisia elementtejä ja diffraktiivisia optisia sekajärjestelmiä diffraktiivisten optisten elementtien kanssa. Kun valo kulkee diffraktiivisen optisen elementin läpi, syntyy useita diffraktiojärjesyksiä. Yleensä vain päädiffraktiojärjestyksen valoon kiinnitetään huomiota. Muiden diffraktiojärjestysten valo muodostaa hajavaloa päädiffraktiojärjestyksen kuvatasolle ja vähentää kuvatason kontrastia. Siksi diffraktiivisen optisen elementin diffraktiotehokkuus vaikuttaa suoraan diffraktiivisen optisen elementin kuvanlaatuun.

 

Diffraktiivisten optisten elementtien kehittäminen

Difffraktiivisen optisen elementin ja sen joustavan ohjausaaltorintaman ansiosta optinen järjestelmä ja laite kehittyvät valoisiksi, pienennetyiksi ja integroiduiksi. 1990-luvulle asti diffraktiivisten optisten elementtien tutkimuksesta on tullut optisen kentän eturintama. Näitä komponentteja voidaan käyttää laajasti laseraaltorintaman korjauksessa, sädeprofiilin muodostamisessa, säderyhmän generaattorissa, optisessa yhteenliittämisessä, optisessa rinnakkaislaskelmassa, satelliittien optisessa viestinnässä ja niin edelleen.


Postitusaika: 25.5.2023