Das diffraktive optische Element basiert auf der Beugungstheorie von Lichtwellen, wird mithilfe computergestützter Konstruktion und im Rahmen des Halbleiterchip-Herstellungsprozesses in das Substrat (oder die Oberfläche des herkömmlichen optischen Geräts) geätzt, um eine abgestufte oder kontinuierliche Reliefstruktur zu erzeugen , bildet eine koaxiale Reproduktion und verfügt über eine Art optisches Element mit sehr hoher Beugungseffizienz.Das diffraktive optische Element ist dünn und leicht, hat eine geringe Größe, eine hohe Beugungseffizienz, mehrere Gestaltungsfreiheiten, eine gute thermische Stabilität und einzigartige Dispersionseigenschaften und ist ein wichtiges Element vieler optischer Instrumente.Da Beugung immer zu einer Einschränkung der hohen Auflösung des optischen Systems führt, versucht die herkömmliche Optik stets, die durch den Beugungseffekt verursachten negativen Auswirkungen zu vermeiden.Bis in die 1960er Jahre kam es mit der Erfindung und der erfolgreichen Produktion zu einer großen Konzeptänderung.Obwohl die Technologie der Computerhologramme und Korrelationsdiagramme in den 1970er Jahren immer perfekter wurde, war die Herstellung ultrafeiner Strukturelemente mit hoher Beugungseffizienz im sichtbaren und nahinfraroten Lichtband immer noch mit Schwierigkeiten verbunden, was den praktischen Anwendungsbereich einschränkte von diffraktiven optischen Elementen In den 1980er Jahren führte die Forschungsgruppe um WB Veldkamp vom MIT Lincoln Laboratory erstmals die Lithographietechnologie zur Herstellung sehr großer integrierter Schaltkreise (VLSI) in die Produktion diffraktiver optischer Elemente ein und schlug das Konzept der „binären Optik“ vor “.Danach entstanden weiterhin eine Vielzahl neuer Verarbeitungsmethoden sowie die Herstellung hochwertiger und multifunktionaler diffraktiver optischer Elemente, was die Entwicklung diffraktiver optischer Elemente erheblich voranbrachte.
Beugungseffizienz
Die Beugungseffizienz ist einer der wichtigen Indikatoren zur Bewertung diffraktiver optischer Elemente und refraktiv-beugender optischer Hybridsysteme, die diffraktive optische Elemente enthalten.Nachdem das Licht das diffraktive optische Element passiert hat, werden mehrere Beugungsordnungen erzeugt.Im Allgemeinen ist nur das Licht der Hauptbeugungsordnung betroffen, und das Licht anderer Beugungsordnungen erzeugt Streulicht auf der Bildoberfläche der Hauptbeugungsordnung, was den Kontrast der Bildoberfläche verringert.Daher beeinflusst die Beugungseffizienz des diffraktiven optischen Elements direkt die Abbildungsqualität des diffraktiven optischen Elements.
Aufgrund des diffraktiven optischen Elements und seiner flexiblen Steuerung der Wellenfront, der hervorragenden Eigenschaften der integrierenden Multifunktion sowie der Integration und Reproduzierbarkeit entwickeln sich optische Systeme und Geräte in Richtung Leichtigkeit, Miniaturisierung und Integration.Seit den 1990er Jahren ist die Erforschung diffraktiver optischer Elemente zur Pionierarbeit auf dem Gebiet der Optik geworden.Diese Komponenten können in großem Umfang in der Laserwellenfrontkorrektur, der Strahlprofilformung, dem Strahlarray-Generator, der optischen Verbindung, der optischen Parallelverarbeitung, der optischen Satellitenkommunikation usw. eingesetzt werden.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 19. August 2021