Prinzip und Entwicklung von diffaktiven optischen Elementen

Das optische Diffraktikelement ist eine Art optisches Element mit hoher Beugungseffizienz, die auf der Beugungstheorie der Lichtwelle basiert und computergestütztes Design- und Halbleiter-Chip-Herstellungsprozess verwendet, um den Schritt oder die kontinuierliche Reliefstruktur auf dem Substrat (oder die Oberfläche des traditionellen optischen Geräts) zu ätzen. Diffraktische optische Elemente sind dünn, leicht, klein, mit hoher Beugungseffizienz, mehreren Designgraden der Freiheit, einer guten thermischen Stabilität und der einzigartigen Dispersionseigenschaften. Sie sind wichtige Komponenten vieler optischer Instrumente. Da die Beugung immer zur Einschränkung der hohen Auflösung des optischen Systems führt, versuchen traditionelle Optik immer, bis in die 1960er Jahre die durch den Beugungseffekt verursachten nachteiligen Auswirkungen zu vermeiden, und die Erfindung und die erfolgreiche Produktion von analogen Holographie und Computerhologramm sowie Phasendiagramm verursachten eine große Veränderung des Konzepts. In den 1970er Jahren, obwohl die Technologie des Computerhologramms und des Phasendiagramms immer perfekter war, war es immer noch schwierig, Hyperfeinstrukturelemente mit hoher Beugungseffizienz bei sichtbaren und nahezu Infrarotwellenlängen zu machen, wodurch der praktische Anwendungsbereich von diffraktiven optischen Elementen begrenzt wurde. In den 1980er Jahren führte eine von WBVVVVVDKAMP vom MIT Lincoln Laboratory in den Vereinigten Staaten angeführte Lithografie -Technologie der VLSI -Herstellung in die Produktion von diffraktischen optischen Komponenten ein und schlug das Konzept der „binären Optik“ vor. Danach entstehen weiterhin verschiedene neue Verarbeitungsmethoden, einschließlich der Herstellung hochwertiger und multifunktionaler diffraktischer optischer Komponenten. So förderte die Entwicklung von diffraktiven optischen Elementen stark.

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Beugungseffizienz eines diffraktiven optischen Elements

Die Beugungseffizienz ist einer der wichtigen Indizes, um diffraktive optische Elemente und gemischte diffraktive optische Systeme mit diffraktischen optischen Elementen zu bewerten. Nachdem das Licht das diffraktive optische Element durchlaufen hat, werden mehrere Beugungsaufträge erzeugt. Im Allgemeinen wird nur das Licht der Hauptbeugungsreihenfolge beachtet. Das Licht anderer Beugungsordnungen bildet eine streunende Licht auf der Bildebene der Hauptbeugungsreihenfolge und verringert den Kontrast der Bildebene. Daher beeinflusst die Beugungseffizienz des diffraktiven optischen Elements direkt die Bildgebungsqualität des diffraktiven optischen Elements.

 

Entwicklung von diffraktiven optischen Elementen

Aufgrund des diffraktischen optischen Elements und seiner flexiblen Steuerwellenfront entwickeln sich das optische System und das Gerät an Licht, miniaturisiert und integriert. Bis in die neunziger Jahre ist die Untersuchung diffraktischer optischer Elemente zur Vorderseite des optischen Feldes geworden. Diese Komponenten können in der Laserwellenfrontkorrektur, der Strahlprofilformung, der Strahlarraygenerator, der optischen Verbindung, der optischen parallelen Berechnung, der optischen Kommunikation der Satelliten und so weiter häufig verwendet werden.


Postzeit: Mai-25. Mai-2023