衍射光学元件的发展史
发布人:新特光电 时间:2019-04-24 关注:

60年代激光的出现,促进了光学技术的飞速发展,但基于光波的折射和反射原理的传统的光学元件,如透镜、反射镜和棱镜等大都是以机械的铣、磨、抛光等来制作的,不仅制造工艺复杂,而且元件尺寸大、重量大。在当前仪器走向光、机电集成的趋势中,它们已显得臃肿庞大极不匹配。研制小型、高效、阵列化光学元件已是光学界刻不容缓的任务。

衍射光学源于全息光学元件特别是计算全息元件,是八十年代初发展起来的一个新的光学分支。它是基于光波的衍射理论,利用计算机辅助设计,并用超大规模集成电路制作工艺,在片基(或传统光学器件表面)刻蚀产生两个或多个台阶深度的浮雕结构,形成纯相位、同轴再现、具有极高衍射效率的一类衍射光学元件,是光学与微电子相互渗透与交叉的前沿学科。

衍射光学元件不仅体积小、重量轻、结构紧凑、易于复制等显而易见的优点,还具有高衍射效率、独特的色散性能、更多的设计自由度、宽广的材料可选性以及可以实现传统光学元件所无法实现的特殊功能等特点,从而使光学系统向轻型化、微型化、阵列化、集成化方向发展。因此,它一经问世,就备受人们关注。随着衍射光学元件的设计理论及制作工艺的发展,衍射官学元件已被广泛用于光学传感、光通信、光计算、数据存储、激光医学、娱乐消费以及其他特殊系统中。

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衍射光学元件类型多、功能多样化,应用范围广。在近几年里,应用迅猛增长。而且新的应用还在不断涌现,前景十分看好。光学系统中应用DOE的好处和实惠是:重量轻、成本降低、可批量复制,以及光学性能提高。所有这些,极大增强产品的市场竞争力,对军用光学装备具有更重大的意义。

总之,衍射光学是和微电子学相互渗透与交叉的前沿学科,人们研究如何利用光波的衍射效应来设计衍射光学元件以实现传统光学元件无法实现的许多新颖光学性能。它促进了光学系统的微型化、阵列化和集成化,开辟了光学领域的新视野。如今,它已经成为一个重要的光学分支蓬勃发展起来。

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