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 serta proses pembuatan chip semikonduktor untuk mengukir struktur relief bertingkat atau kontinu pada substrat (atau permukaan perangkat optik tradisional). Elemen optik difraksi tipis, ringan, berukuran kecil, dengan efisiensi difraksi tinggi, banyak derajat kebebasan desain, stabilitas termal yang baik, dan karakteristik dispersi yang unik. Elemen ini merupakan komponen penting dari banyak instrumen optik. Karena difraksi selalu menyebabkan keterbatasan resolusi tinggi sistem optik, optik tradisional selalu berusaha menghindari efek buruk yang disebabkan oleh efek difraksi hingga tahun 1960-an. Dengan penemuan dan keberhasilan produksi holografi analog dan hologram komputer serta diagram fase, terjadi perubahan besar dalam konsep tersebut. Pada tahun 1970-an, meskipun teknologi hologram komputer dan diagram fase semakin sempurna, masih sulit untuk membuat elemen struktur hiperhalus dengan efisiensi difraksi tinggi pada panjang gelombang tampak dan inframerah dekat, sehingga membatasi jangkauan aplikasi praktis elemen optik difraksi. Pada tahun 1980-an, sebuah kelompok riset yang dipimpin oleh WBVeldkamp dari MIT Lincoln Laboratory 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. Dengan demikian, perkembangan elemen optik difraksi sangat terdorong.

微信图片_20230530165206

Efisiensi difraksi elemen optik difraktif

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

 

Pengembangan elemen optik difraksi

Berkat elemen optik difraksi dan kontrol muka gelombang yang fleksibel, sistem dan perangkat optik berkembang menjadi lebih ringan, berukuran kecil, dan terintegrasi. Hingga tahun 1990-an, studi tentang elemen optik difraksi menjadi yang terdepan di bidang optik. Komponen-komponen ini dapat digunakan secara luas dalam koreksi muka gelombang laser, pembentukan profil berkas, generator susunan berkas, interkoneksi optik, perhitungan paralel optik, komunikasi optik satelit, dan sebagainya.


Waktu posting: 25 Mei 2023