衍射光學元件的發展歷程
發布人:新特光電 時間:2019-04-11 關注:
       傳統光學的發展已經走過了幾百年的歷史腾龙彩票网址,近代光學信息處理原則可追溯到1837年E.Abbe所做的研究工作;60年代激光的出現跟促使光學技術得到了飛速的發展腾龙彩票网址。技術與應用的發展總是相互的,應用的發展對光學元件的發展也提出來新的要求。傳統的基于折射反射原理的光學元件如透鏡、棱鏡等,大都以機械方式加工,其制造工藝復雜,元件的尺寸和重量大,已經滿足不了當前各種應用走向集成化、一體化的趨勢;研制小型、高效、陣列化的光學元件已成為近年來光學界的熱門前沿之一。
       衍射光學元件源于全息光學元件(HOE)特別是計算全息元件(CGH),其設計與制作基于光波的衍射原理,利用計算機進行優化設計,并采用超大規模集成(VLSI)電路的制作工藝在片基或傳統光學器件表面刻蝕產生兩個或多個臺階深度的浮雕結構,是光學與微電子學相互滲透與交叉的前沿科學。與計算全息元件的效率低,離軸再現相較,衍射光學元件具有純相位、同軸再現腾龙彩票网址腾龙彩票网址、衍射效率極高的特點。衍射光學元件不僅體積小腾龙彩票网址,重量輕,結構緊湊,易于大量復制,而且其色散性能獨特,設計自由度多,材料可選性寬廣,可產生一般傳統光學元件所不能實現的光學波面如非球面、環狀面、錐面等,因而衍射光學元件被廣泛應用于全息技術腾龙彩票网址、集成光學、激光醫學、光學濾波、信息處理和儲存、光譜技術等眾多領域,列如光學整形元件、He-Ne激光聚集矯正器、光學互連元件、光學神經及網絡計算、激光束靈巧掃描器腾龙彩票网址、激光束波面相差校正器腾龙彩票网址、純二元相位濾波器等,其應用已逐漸走向產品化。衍射光學元件變革了傳統的光學技術,能夠實現傳統光學元件難以達到的目的和功能腾龙彩票网址,因而被譽為“90年代的光學”。
      衍射光學元件的基本制作工藝是超大規模集成電路中的微電子加工技術。近幾年來,在VLSI加工技術、電子、離子刻蝕技術發展的推動下,衍射光學元件制作工藝的發展主要表現在:從二值化相位元件向多階相位元件甚至連續分布相位元件發展;從掩模套刻技術向無掩模直寫技術發展。直寫技術較適于制作單件元件或者簡單的連續輪廓腾龙彩票网址,套刻制作則更適合于復雜的輪廓和成批生產。目前主要采用的高分辨反應離子刻蝕腾龙彩票网址、薄膜沉積技術都是理想的加工手段腾龙彩票网址。
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