Prinsipyo at pag-unlad ng mga 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 continuous relief structure sa substrate (o sa ibabaw ng tradisyonal na optical device). Ang diffract optical element ay manipis, magaan, maliit ang laki, na may mataas na diffraction efficiency, maraming design degrees of freedom, mahusay na thermal stability at natatanging dispersion characteristics. Mahalaga ang mga ito sa maraming optical instrument. Dahil ang diffraction ay palaging humahantong sa limitasyon ng mataas na resolution ng optical system, palaging sinusubukan ng mga tradisyonal na optika na iwasan ang mga masamang epekto na dulot ng diffraction effect hanggang noong 1960s, kasama ang imbensyon at matagumpay na produksyon ng analog holography at computer hologram pati na rin ang phase diagram na nagdulot ng malaking pagbabago sa konsepto. Noong 1970s, bagama't ang teknolohiya ng computer hologram at phase diagram ay nagiging mas perpekto, mahirap pa rin gumawa ng hyperfine structure element na may mataas na diffraction efficiency sa visible at near infrared wavelengths, kaya nililimitahan ang praktikal na saklaw ng aplikasyon ng diffractive optical element. Noong dekada 1980, isang grupo ng pananaliksik na pinamumunuan ni WBVeldkamp mula sa MIT Lincoln Laboratory sa Estados Unidos ang unang nagpakilala ng teknolohiyang lithography ng pagmamanupaktura ng VLSI sa produksyon ng mga diffractive optical component, at iminungkahi ang konsepto ng "binary optics". Pagkatapos nito, patuloy na lumilitaw ang iba't ibang mga bagong pamamaraan sa pagproseso, kabilang ang produksyon ng mga de-kalidad at multifunctional na diffractive optical component. Sa gayon ay lubos na nagtaguyod ng pag-unlad ng mga diffractive optical elements.

Kahusayan ng dipraksyon ng isang dipraktibong elementong optikal

Ang kahusayan ng diffraction ay isa sa mahahalagang indeks upang suriin ang mga diffractive optical elements at ang mga mixed diffractive optical systems na may mga diffractive optical elements. Matapos dumaan ang liwanag sa diffractive optical element, maraming diffraction orders ang mabubuo. Sa pangkalahatan, tanging ang liwanag ng pangunahing diffraction order ang binibigyang-pansin. Ang liwanag ng iba pang diffraction orders ay bubuo ng stray light sa image plane ng pangunahing diffraction order at babawasan ang contrast ng image plane. Samakatuwid, ang diffraction efficiency ng diffractive optical element ay direktang nakakaapekto sa kalidad ng imaging ng diffractive optical element.

Pag-unlad ng mga diffractive optical elements

Dahil sa diffractive optical element at sa flexible control wave front nito, ang optical system at device ay umuunlad patungo sa light, miniaturized, at integrated. Hanggang sa dekada 1990, ang pag-aaral ng diffractive optical element ang naging nangunguna sa optical field. Ang mga component na ito ay malawakang magagamit sa laser wavefront correction, beam profile forming, beam array generator, optical interconnection, optical parallel calculation, satellite optical communication, at iba pa.