Принцип и развој на дифрактивни оптички елементи

Дифракцискиот оптички елемент е вид на оптички елемент со висока дифракциска ефикасност, кој се базира на дифракциската теорија на светлинскиот бран и користи компјутерски потпомогнат дизајн и процес на производство на полупроводнички чипови за гравирање на чекорна или континуирана релјефна структура на подлогата (или површината на традиционалниот оптички уред). Дифракциските оптички елементи се тенки, лесни, мали по големина, со висока дифракциска ефикасност, повеќекратни степени на слобода во дизајнот, добра термичка стабилност и уникатни карактеристики на дисперзија. Тие се важни компоненти на многу оптички инструменти. Бидејќи дифракцијата секогаш води до ограничување на високата резолуција на оптичкиот систем, традиционалната оптика секогаш се обидува да ги избегне негативните ефекти предизвикани од ефектот на дифракција сè до 1960-тите, со пронајдокот и успешното производство на аналогна холографија и компјутерски холограм, како и фазен дијаграм, што предизвика голема промена во концептот. Во 1970-тите, иако технологијата на компјутерски холограм и фазен дијаграм стануваше сè посовршена, сè уште беше тешко да се направат хиперфини структурни елементи со висока дифракциска ефикасност во видливи и блиски инфрацрвени бранови должини, со што се ограничуваше практичниот опсег на примена на дифрактивните оптички елементи. Во 1980-тите, истражувачка група предводена од В.Б. Велдкамп од лабораторијата МИТ Линколн во Соединетите Американски Држави првпат ја воведе литографската технологија на VLSI производството во производството на дифрактивни оптички компоненти и го предложи концептот на „бинарна оптика“. После тоа, продолжија да се појавуваат разни нови методи на обработка, вклучително и производство на висококвалитетни и мултифункционални дифрактивни оптички компоненти. Со тоа значително се промовираше развојот на дифрактивни оптички елементи.

微信图片_20230530165206

Дифракциска ефикасност на дифрактивен оптички елемент

Ефикасноста на дифракцијата е еден од важните индекси за оценување на дифрактивните оптички елементи и мешаните дифрактивни оптички системи со дифрактивни оптички елементи. Откако светлината ќе помине низ дифрактивниот оптички елемент, ќе се генерираат повеќе дифракциски редови. Општо земено, се обрнува внимание само на светлината од главниот дифракциски ред. Светлината од другите дифракциски редови ќе формира залутана светлина на рамнината на сликата од главниот дифракциски ред и ќе го намали контрастот на рамнината на сликата. Затоа, ефикасноста на дифракцијата на дифрактивниот оптички елемент директно влијае на квалитетот на сликата на дифрактивниот оптички елемент.

 

Развој на дифрактивни оптички елементи

Поради дифрактивниот оптички елемент и неговиот флексибилен контролен бранов фронт, оптичкиот систем и уредот се развиваат кон светлина, минијатуризирање и интеграција. До 1990-тите, проучувањето на дифрактивните оптички елементи стана преден план на оптичкото поле. Овие компоненти можат да бидат широко користени во корекција на ласерски бранов фронт, формирање на профили на зраци, генератор на низи на зраци, оптичко меѓусебно поврзување, оптичко паралелно пресметување, сателитска оптичка комуникација и така натаму.


Време на објавување: 25 мај 2023 година