Difrakcijas optiskais elements ir optiskā elementa veids ar augstu difrakcijas efektivitāti, kas balstās uz gaismas viļņu difrakcijas teoriju un izmanto datorizētu projektēšanu un pusvadītāju mikroshēmu ražošanas procesu, lai iegravētu pakāpienveida vai nepārtrauktu reljefa struktūru uz substrāta (vai tradicionālās optiskās ierīces virsmas). Difrakcijas optiskie elementi ir plāni, viegli, maza izmēra, ar augstu difrakcijas efektivitāti, vairākām konstrukcijas brīvības pakāpēm, labu termisko stabilitāti un unikālām dispersijas īpašībām. Tie ir svarīgas daudzu optisko instrumentu sastāvdaļas. Tā kā difrakcija vienmēr ierobežo optiskās sistēmas augsto izšķirtspēju, tradicionālā optika vienmēr cenšas izvairīties no difrakcijas efekta izraisītajām nelabvēlīgajām sekām, līdz 20. gs. sešdesmitajiem gadiem, kad analogās hologrāfijas un datorhologrammas, kā arī fāžu diagrammas izgudrošana un veiksmīga izgatavošana izraisīja lielas koncepcijas izmaiņas. Lai gan 20. gs. septiņdesmitajos gados datorhologrammu un fāžu diagrammu tehnoloģija kļuva arvien pilnīgāka, joprojām bija grūti izveidot hipersīkstruktūras elementus ar augstu difrakcijas efektivitāti redzamajā un tuvajā infrasarkanajā viļņu garumā, tādējādi ierobežojot difraktīvo optisko elementu praktisko pielietojumu klāstu. Astoņdesmitajos gados pētniecības grupa V. B. Veldkampa vadībā no MIT Linkolna laboratorijas Amerikas Savienotajās Valstīs pirmo reizi ieviesa VLSI ražošanas litogrāfijas tehnoloģiju difraktīvo optisko komponentu ražošanā un ierosināja "binārās optikas" koncepciju. Pēc tam turpināja parādīties dažādas jaunas apstrādes metodes, tostarp augstas kvalitātes un daudzfunkcionālu difraktīvo optisko komponentu ražošana. Tādējādi ievērojami veicināja difraktīvo optisko elementu attīstību.
Difrakcijas optiskā elementa difrakcijas efektivitāte
Difrakcijas efektivitāte ir viens no svarīgākajiem rādītājiem, lai novērtētu difraktīvos optiskos elementus un jauktas difrakcijas optiskās sistēmas ar difraktīviem optiskiem elementiem. Pēc tam, kad gaisma ir izgājusi cauri difraktīvajam optiskajam elementam, rodas vairākas difrakcijas kārtas. Parasti uzmanība tiek pievērsta tikai galvenās difrakcijas kārtas gaismai. Citu difrakcijas kārtu gaisma veidos izkliedētu gaismu galvenās difrakcijas kārtas attēla plaknē un samazinās attēla plaknes kontrastu. Tāpēc difrakcijas optiskā elementa difrakcijas efektivitāte tieši ietekmē difrakcijas optiskā elementa attēla kvalitāti.
Difrakcijas optisko elementu izstrāde
Pateicoties difraktīvajam optiskajam elementam un tā elastīgajai vadības viļņu frontei, optiskā sistēma un ierīce attīstās, lai apgaismotu, miniaturizētu un integrētu. Līdz 20. gs. deviņdesmitajiem gadiem difraktīvo optisko elementu izpēte bija kļuvusi par optikas jomas priekšplānu. Šīs sastāvdaļas var plaši izmantot lāzera viļņu frontes korekcijā, staru profila veidošanā, staru masīvu ģeneratorā, optiskajā savienošanā, optiskajā paralēlajā aprēķināšanā, satelītu optiskajā sakaros un tā tālāk.
Publicēšanas laiks: 2023. gada 25. maijs