Prinsip dan pengembangan elemen optik difraksi

Elemen optik difraksi adalah jenis elemen optik dengan efisiensi difraksi tinggi, yang didasarkan pada teori difraksi gelombang cahaya dan menggunakan desain berbantuan komputer dan proses manufaktur chip semikonduktor untuk mengetsa struktur relief bertingkat atau kontinu pada substrat (atau permukaan perangkat optik tradisional). Elemen optik difraksi tipis, ringan, berukuran kecil, dengan efisiensi difraksi tinggi, beberapa derajat kebebasan desain, stabilitas termal yang baik, dan karakteristik dispersi yang unik. Mereka merupakan komponen penting dari banyak instrumen optik. Karena difraksi selalu mengarah pada keterbatasan resolusi tinggi sistem optik, optik tradisional selalu berusaha menghindari efek buruk yang disebabkan oleh efek difraksi hingga tahun 1960-an, dengan penemuan dan produksi holografi analog dan hologram komputer yang sukses serta diagram fase menyebabkan perubahan besar dalam konsep. Pada tahun 1970-an, meskipun teknologi hologram komputer dan diagram fase semakin sempurna, pembuatan elemen struktur hiperhalus dengan efisiensi difraksi tinggi pada panjang gelombang inframerah tampak dan inframerah dekat masih sulit, sehingga membatasi jangkauan aplikasi praktis elemen optik difraksi. Pada tahun 1980-an, sebuah kelompok riset yang dipimpin oleh W.B. Veldkamp dari Laboratorium MIT Lincoln di Amerika Serikat pertama kali memperkenalkan teknologi litografi manufaktur VLSI ke dalam produksi komponen optik difraksi, dan mengusulkan konsep "optik biner". Setelah itu, berbagai metode pemrosesan baru terus bermunculan, termasuk produksi komponen optik difraksi berkualitas tinggi dan multifungsi. Hal ini sangat mendorong perkembangan elemen optik difraksi.

微信图片_20230530165206

Efisiensi difraksi elemen optik difraksi

Efisiensi difraksi merupakan salah satu indeks penting untuk mengevaluasi elemen optik difraksi dan sistem optik difraksi campuran dengan elemen optik difraksi. Setelah cahaya melewati elemen optik difraksi, beberapa orde difraksi akan dihasilkan. Umumnya, hanya cahaya dengan orde difraksi utama yang diperhatikan. Cahaya dengan orde difraksi lain akan membentuk cahaya liar pada bidang gambar orde difraksi utama dan mengurangi kontras bidang gambar. Oleh karena itu, efisiensi difraksi elemen optik difraksi secara langsung memengaruhi kualitas gambar elemen optik difraksi.

 

Pengembangan elemen optik difraksi

Berkat elemen optik difraksi dan muka gelombang kontrolnya yang fleksibel, sistem dan perangkat optik terus berkembang menjadi ringan, miniaturisasi, dan integrasi. Hingga tahun 1990-an, studi elemen optik difraksi telah menjadi yang terdepan dalam bidang optik. Komponen-komponen ini dapat digunakan secara luas dalam koreksi muka gelombang laser, pembentukan profil berkas, generator susunan berkas, interkoneksi optik, kalkulasi paralel optik, komunikasi optik satelit, dan sebagainya.


Waktu posting: 25 Mei 2023