Element optyczny dyfrakcyjny to rodzaj elementu optycznego o wysokiej wydajności dyfrakcyjnej, który opiera się na teorii dyfrakcji fali świetlnej i wykorzystuje wspomagane komputerowo projektowanie i proces produkcji układów półprzewodnikowych do wytrawiania stopniowej lub ciągłej struktury reliefowej na podłożu (lub powierzchni tradycyjnego urządzenia optycznego). Elementy optyczne dyfrakcyjne są cienkie, lekkie, niewielkie, o wysokiej wydajności dyfrakcyjnej, wielu stopniach swobody projektowania, dobrej stabilności termicznej i unikalnych cechach dyspersji. Są ważnymi komponentami wielu instrumentów optycznych. Ponieważ dyfrakcja zawsze prowadzi do ograniczenia wysokiej rozdzielczości układu optycznego, tradycyjna optyka zawsze starała się unikać niekorzystnych efektów powodowanych przez efekt dyfrakcyjny do lat 60. XX wieku, wraz z wynalezieniem i udaną produkcją holografii analogowej i hologramu komputerowego, a także diagramu fazowego, co spowodowało dużą zmianę koncepcji. W latach 70., chociaż technologia hologramu komputerowego i diagramu fazowego stawała się coraz doskonalsza, nadal trudno było wytwarzać elementy o strukturze nadsubtelnej z wysoką wydajnością dyfrakcyjną w zakresie widzialnym i bliskiej podczerwieni, co ograniczało praktyczny zakres zastosowań dyfrakcyjnych elementów optycznych. W latach 80. grupa badawcza kierowana przez WBVeldkampa z MIT Lincoln Laboratory w Stanach Zjednoczonych po raz pierwszy wprowadziła technologię litografii wytwarzania VLSI do produkcji dyfrakcyjnych elementów optycznych i zaproponowała koncepcję „optyki binarnej”. Następnie nadal pojawiały się różne nowe metody przetwarzania, w tym produkcja wysokiej jakości i wielofunkcyjnych dyfrakcyjnych elementów optycznych. W ten sposób znacznie przyspieszono rozwój dyfrakcyjnych elementów optycznych.
Wydajność dyfrakcyjna elementu optycznego dyfrakcyjnego
Wydajność dyfrakcyjna jest jednym z ważnych wskaźników oceny dyfrakcyjnych elementów optycznych i mieszanych dyfrakcyjnych układów optycznych z dyfrakcyjnymi elementami optycznymi. Po przejściu światła przez dyfrakcyjny element optyczny, wygenerowane zostaną wielokrotne rzędy dyfrakcji. Generalnie, zwraca się uwagę tylko na światło głównego rzędu dyfrakcji. Światło innych rzędów dyfrakcji utworzy światło rozproszone na płaszczyźnie obrazu głównego rzędu dyfrakcji i zmniejszy kontrast płaszczyzny obrazu. Dlatego wydajność dyfrakcyjna dyfrakcyjnego elementu optycznego bezpośrednio wpływa na jakość obrazowania dyfrakcyjnego elementu optycznego.
Rozwój elementów optycznych dyfrakcyjnych
Ze względu na dyfrakcyjny element optyczny i jego elastyczny front fali sterującej, układ optyczny i urządzenie rozwijają się w kierunku światła, miniaturyzacji i integracji. Do lat 90. badanie dyfrakcyjnych elementów optycznych stało się naczelną dziedziną optyki. Te komponenty mogą być szeroko stosowane w laserowej korekcji frontu fali, formowaniu profilu wiązki, generatorze układu wiązek, optycznym połączeniu, optycznym równoległym obliczaniu, satelitarnej komunikacji optycznej i tak dalej.
Czas publikacji: 25-05-2023