光学元件是光学系统的基本组成单元,也叫光学零件,这种元器件经常可以起到成像的作用,如透镜、棱镜、反射镜等,本文Ameya360电子元器件采购网将主要以衍射光学元件为主,为大家科普光学元件的一些知识。
衍射光学元件(Diffractive Optical Element),简称DOE,是近几年蓬勃发展的一款新兴光学元件,下面将从优点和缺点两个角度,带您具体认识衍射光学元件这种电子元器件!
衍射光学元件的优点:
衍射光学元件(DOE)在设计中提供了许多自由度,通过使用现代光刻制造技术,制造具有强非球面相位函数的 DOE,与制造具有二次相位函数的简单菲涅耳带透镜一样昂贵,因此,在某些情况下可以使用 DOE,而不是更昂贵的非球面。此外,与更难制造定义明确的非球面表面相比,光刻制造技术保证了关于 DOE 相位函数的相当好的精度。
衍射光学元件具有与折射元件相反符号的强色散允许校正色差,在这种情况下,DOE 还为设计提供了额外的自由度,因为相位函数的非球面项还可以校正系统的单色像差,只要这些像差远小于校正色差的相位函数的二次项即可。
衍射光学元件的缺点:
由于制造误差、广泛的应用波长或因为某些 DOE 自然具有多个衍射级,例如二元 DOE,DOE 通常不仅表现出一个衍射级,而且表现出多个衍射级,这会在光学系统中产生干扰光并限制应用。
强色散会限制在单色系统中的应用,因为它在某些情况下(例如,用于测试非球面表面)不仅需要照明波长的相对恒定性,即恒定但不必精确地达到绝对值,而且绝对的恒定性,因为否则由 DOE 引入系统畸变。
因此,与其他光学元件相比,DOE 有许多优势,但从另一方面来说,DOE 并不是校正光学系统像差的灵丹妙药,根据系统的不同,必须对优缺点进行仔细评估,以便找到最佳解决方案。
衍射光学元件的应用领域
衍射光学元件早在 20 多年前就已进入工业应用,并迅速成为许多医疗、工业和研究应用中的“首选”解决方案,随着激光功率成本的下降,这一趋势在过去几年中不断增长,它可以应用于以下领域:
1、激光材料加工:焊接、切割、刻划、焊接和钻孔过程中激光束的整形和分裂。
2、生物医学设备:用于医疗激光治疗和诊断仪器的衍射光学元件。
3、LIDAR/LADAR 应用:使用激光束进行光学距离和速度测量。
4、光刻和全息照明:掩模投影系统中的光束均匀化、结构化瞳孔照明、正常和高度倾斜平面的均匀场照明。
5、光学传感器:距离和位置传感器、运动检测。
6、通信:分束器、波长选择和硅光子学应用。
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