Prinsipyo at pagbuo ng diffractive optical elements

Ang diffraction optical element ay isang uri ng optical element na may mataas na diffraction efficiency, na nakabatay sa diffraction theory ng light wave at gumagamit ng computer-aided design at semiconductor chip manufacturing process upang i-etch ang step o tuluy-tuloy na relief structure sa substrate (o sa ibabaw. ng tradisyonal na optical device).Ang mga diffracted na optical na elemento ay manipis, magaan, maliit ang sukat, na may mataas na kahusayan sa diffraction, maraming antas ng kalayaan sa disenyo, magandang thermal stability at natatanging katangian ng dispersion.Ang mga ito ay mahalagang bahagi ng maraming optical na instrumento.Dahil ang diffraction ay laging humahantong sa limitasyon ng mataas na resolution ng optical system, ang tradisyonal na optika ay palaging sinusubukang iwasan ang masamang epekto na dulot ng diffraction effect hanggang sa 1960s, kasama ang pag-imbento at matagumpay na produksyon ng analog hologram at computer hologram pati na rin ang phase diagram na nagdulot ng isang malaking pagbabago sa konsepto.Noong 1970s, kahit na ang teknolohiya ng computer hologram at phase diagram ay nagiging mas perpekto, mahirap pa rin gumawa ng hyperfine structure na mga elemento na may mataas na diffraction efficiency sa nakikita at malapit na infrared na mga wavelength, kaya nililimitahan ang praktikal na hanay ng aplikasyon ng diffractive optical elements .Noong dekada 1980, unang ipinakilala ng isang pangkat ng pananaliksik na pinamumunuan ni WBVeldkamp mula sa MIT Lincoln Laboratory sa Estados Unidos ang teknolohiya ng lithography ng pagmamanupaktura ng VLSI sa paggawa ng mga diffractive optical component, at iminungkahi ang konsepto ng "binary optics".Pagkatapos nito, ang iba't ibang mga bagong pamamaraan sa pagproseso ay patuloy na lumalabas, kabilang ang paggawa ng mataas na kalidad at multifunctional na diffractive optical na bahagi.Kaya lubos na na-promote ang pagbuo ng diffractive optical elemento.

Kahusayan ng diffraction ng isang diffractive optical element

Ang kahusayan ng diffraction ay isa sa mga mahalagang index upang suriin ang mga diffractive optical na elemento at halo-halong diffractive optical system na may diffractive optical elements.Pagkatapos dumaan ang liwanag sa diffractive optical element, mabubuo ang maraming diffraction order.Sa pangkalahatan, tanging ang liwanag ng pangunahing pagkakasunud-sunod ng diffraction ang binibigyang pansin.Ang liwanag ng iba pang mga order ng diffraction ay bubuo ng stray light sa image plane ng pangunahing diffraction order at babawasan ang contrast ng image plane.Samakatuwid, ang kahusayan ng diffraction ng diffractive optical element ay direktang nakakaapekto sa kalidad ng imaging ng diffractive optical element.

Pag-unlad ng diffractive optical elements

Dahil sa diffractive optical element at ang flexible control wave sa harap nito, ang optical system at device ay nagiging magaan, miniaturized at pinagsama-sama.Hanggang sa 1990s, ang pag-aaral ng diffractive optical elements ay naging nangunguna sa optical field.Ang mga sangkap na ito ay maaaring malawakang gamitin sa laser wavefront correction, beam profile forming, beam array generator, optical interconnection, optical parallel na pagkalkula, satellite optical communication at iba pa.