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衍射光学元件的相关知识有哪些?

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  • 发布时间:2021-01-10 11:30
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【概要描述】衍射光学元件是近几年蓬勃发展的新兴光学元件。DOE通常我们采用微纳刻蚀工艺设计构成一个二维空间分布的衍射单元,每个衍射学可以有特定的形貌、折射率等,对激光波前位相分布情况进行管理精细调控。激光通过每个衍射单元后,在一定距离(通常是无限远或透镜的焦平面)发生衍射和干涉,形成特定的光强分布。

衍射光学元件的相关知识有哪些?

【概要描述】衍射光学元件是近几年蓬勃发展的新兴光学元件。DOE通常我们采用微纳刻蚀工艺设计构成一个二维空间分布的衍射单元,每个衍射学可以有特定的形貌、折射率等,对激光波前位相分布情况进行管理精细调控。激光通过每个衍射单元后,在一定距离(通常是无限远或透镜的焦平面)发生衍射和干涉,形成特定的光强分布。

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 衍射光学元件



  衍射光学元件是近几年蓬勃发展的新兴光学元件。DOE通常我们采用微纳刻蚀工艺设计构成一个二维空间分布的衍射单元,每个衍射可以有特定的形貌、折射率等,对激光波前位相分布情况进行管理精细调控。激光通过每个衍射单元后,在一定距离(通常是无限远或透镜的焦平面)发生衍射和干涉,形成特定的光强分布。问世后在高功率激光、激光加工、激光医疗、显微成像、激光雷达、结构光照明、激光显示等等领域展现了巨大的应用潜力,其优势主要在于:


  1.高效率


  精确设计的衍射单元结构可以确保接近100%的激光能量被投到所需要的图样上,效率大大高于掩膜等手段;


  2.使用便利


  衍射光学元件具备非常小的体积和重量,插入光路中即可使用;大多数情况下可配合标准的透镜、场镜、显微物镜等使用;


  3.灵活性


  同时应用的光路结构非常简单,使用不同的透镜,实现不同几何尺寸的点。作为一种新型的光学器件,在选择和使用衍射光学元件时,有必要了解其特性。


  根据不同的用途,通常我们可以分为光束整形、分束、结构光、多焦、其他一些特殊光束质量产生等种类;每种产品品类有不同的原理、设计和应用技术特点。一般而言,在选择使用DOE元件之前需注意以下原则:


  1.衍射光学元件产生的光束不能违反光的传输规律,特定的光强分布只能存在于一定的景深内。因此,使用时,所需的点形状、尺寸、工作距离、景深等有时不能同时进行,需要权衡;


  2.衍射光学元件通常依据激光的波长、光束口径、光束模式、近场强度分布来设计,因此在选择前应较为准确的测量这些参数。将使用参数与设计参数不匹配将导致使用不良甚至不可用;


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