衍射光學(xué)元件的發(fā)展史

60年代激光的出現(xiàn)，促進了光學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，但基于光波的折射和反射原理的傳統(tǒng)的光學(xué)元件，如透鏡、反射鏡和棱鏡等大都是以機械的銑、磨、拋光等來制作的，不僅制造工藝復(fù)雜，而且元件尺寸大、重量大。在當(dāng)前儀器走向光、機電集成的趨勢中，它們已顯得臃腫龐大極不匹配。研制小型、高效、陣列化光學(xué)元件已是光學(xué)界刻不容緩的任務(wù)。

衍射光學(xué)源于全息光學(xué)元件特別是計算全息元件，是八十年代初發(fā)展起來的一個新的光學(xué)分支。它是基于光波的衍射理論，利用計算機輔助設(shè)計，并用超大規(guī)模集成電路制作工藝，在片基（或傳統(tǒng)光學(xué)器件表面）刻蝕產(chǎn)生兩個或多個臺階深度的浮雕結(jié)構(gòu)，形成純相位、同軸再現(xiàn)、具有極高衍射效率的一類衍射光學(xué)元件，是光學(xué)與微電子相互滲透與交叉的前沿學(xué)科。

衍射光學(xué)元件不僅體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、易于復(fù)制等顯而易見的優(yōu)點，還具有高衍射效率、獨特的色散性能、更多的設(shè)計自由度、寬廣的材料可選性以及可以實現(xiàn)傳統(tǒng)光學(xué)元件所無法實現(xiàn)的特殊功能等特點，從而使光學(xué)系統(tǒng)向輕型化、微型化、陣列化、集成化方向發(fā)展。因此，它一經(jīng)問世，就備受人們關(guān)注。隨著衍射光學(xué)元件的設(shè)計理論及制作工藝的發(fā)展，衍射官學(xué)元件已被廣泛用于光學(xué)傳感、光通信、光計算、數(shù)據(jù)存儲、激光醫(yī)學(xué)、娛樂消費以及其他特殊系統(tǒng)中。

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衍射光學(xué)元件類型多、功能多樣化，應(yīng)用范圍廣。在近幾年里，應(yīng)用迅猛增長。而且新的應(yīng)用還在不斷涌現(xiàn)，前景十分看好。光學(xué)系統(tǒng)中應(yīng)用DOE的好處和實惠是：重量輕、成本降低、可批量復(fù)制，以及光學(xué)性能提高。所有這些，極大增強產(chǎn)品的市場競爭力，對軍用光學(xué)裝備具有更重大的意義。

總之，衍射光學(xué)是和微電子學(xué)相互滲透與交叉的前沿學(xué)科，人們研究如何利用光波的衍射效應(yīng)來設(shè)計衍射光學(xué)元件以實現(xiàn)傳統(tǒng)光學(xué)元件無法實現(xiàn)的許多新穎光學(xué)性能。它促進了光學(xué)系統(tǒng)的微型化、陣列化和集成化，開辟了光學(xué)領(lǐng)域的新視野。如今，它已經(jīng)成為一個重要的光學(xué)分支蓬勃發(fā)展起來。