Un elemento óptico de difracción é un tipo de elemento óptico con alta eficiencia de difracción, que se basea na teoría da difracción da onda de luz e utiliza o deseño asistido por ordenador e o proceso de fabricación de chips semicondutores para gravar a estrutura en relevo continuo ou escalonado no substrato (ou na superficie do dispositivo óptico tradicional). Os elementos ópticos difractados son delgados, lixeiros, de pequeno tamaño, con alta eficiencia de difracción, múltiples graos de liberdade de deseño, boa estabilidade térmica e características de dispersión únicas. Son compoñentes importantes de moitos instrumentos ópticos. Dado que a difracción sempre leva á limitación da alta resolución do sistema óptico, a óptica tradicional sempre intentou evitar os efectos adversos causados polo efecto de difracción ata a década de 1960, coa invención e a produción exitosa da holografía analóxica e o holograma informático, así como o diagrama de fase, provocou un gran cambio no concepto. Na década de 1970, aínda que a tecnoloxía do holograma informático e o diagrama de fase se estaba a perfeccionar cada vez máis, aínda era difícil fabricar elementos de estrutura hiperfina con alta eficiencia de difracción en lonxitudes de onda visibles e infravermellas próximas, o que limitaba o rango de aplicación práctica dos elementos ópticos difractivos. Na década de 1980, un grupo de investigación dirixido por WBVeldkamp do Laboratorio Lincoln do MIT nos Estados Unidos introduciu por primeira vez a tecnoloxía de litografía da fabricación VLSI na produción de compoñentes ópticos difractivos e propuxo o concepto de "óptica binaria". Despois diso, seguiron xurdindo varios métodos de procesamento novos, incluída a produción de compoñentes ópticos difractivos multifuncionais e de alta calidade. Isto promoveu enormemente o desenvolvemento de elementos ópticos difractivos.
Eficiencia de difracción dun elemento óptico difractivo
A eficiencia de difracción é un dos índices importantes para avaliar os elementos ópticos difractivos e os sistemas ópticos difractivos mixtos con elementos ópticos difractivos. Despois de que a luz pase a través do elemento óptico difractivo, xeraranse varias ordes de difracción. Xeralmente, só se presta atención á luz da orde de difracción principal. A luz doutras ordes de difracción formará luz dispersa no plano de imaxe da orde de difracción principal e reducirá o contraste do plano de imaxe. Polo tanto, a eficiencia de difracción do elemento óptico difractivo afecta directamente á calidade da imaxe do elemento óptico difractivo.
Desenvolvemento de elementos ópticos difractivos
Debido ao elemento óptico difractivo e á súa fronte de onda de control flexible, o sistema e o dispositivo óptico desenvolvéronse para ser lixeiros, miniaturizados e integrados. Ata a década de 1990, o estudo dos elementos ópticos difractivos converteuse na vangarda do campo da óptica. Estes compoñentes pódense empregar amplamente na corrección da fronte de onda láser, na formación de perfís de feixe, no xerador de matrices de feixes, na interconexión óptica, no cálculo paralelo óptico, na comunicación óptica por satélite, etc.
Data de publicación: 25 de maio de 2023