文档介绍：衍射光学技术及其应用
谭峭峰
清华大学精仪系光电工程研究所
内容:
什么是衍射光学,优势何在?
如何设计衍射光学器件?
如何加工衍射光学器件?
衍射光学器件的应用
光线:折射、反射
传播方向由斯涅耳公式确定
能量分配由菲涅耳公式确定
薄透镜成像
电磁波:衍射、干涉、偏振等
杨氏双缝干涉实验
单缝衍射实验
信息
信息的获取
信息的传输
信息的存储
信息的处理
信息的显示
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仪器仪表
光学仪器仪表
激光 1960年
1、什么是衍射光学?
光学技术与仪器的发展趋势:
小(微)型化、阵列化、集成化。
传统的光学器件对此却“心有余而力不足”,供需矛盾就要求在技术上要有所创新与突破。
微光学
微光学两个主要分支:
基于折射原理的梯度折射率光学
基于光波衍射原理的衍射(二元)光学
1987年,美国MIT林肯实验室Veldkamp领导的研究组在设计新型传感系统中,率先提出了“二元光学”的概念。
二元光学元件因其在实现光波变换上所具有的许多卓越的、传统光学难以具备的功能,而有利于促进光学系统实现微型化、阵列化和集成化,开辟了光学领域的新视野。
衍射光学定义:基于光的衍射理论,利用计算机辅助设计、并用大规模集成电路制作工艺,在基片上(或传统光学器件表面)刻蚀产生两个或多个台阶深度的浮雕结构,它是一种纯位相衍射光学元件。
折射透镜到衍射光学器件浮雕结构的演变
掩模
曝光
显影
刻蚀
二元!
衍射理论:标量衍射理论和矢量衍射理论。
特征尺寸>波长,标量衍射理论;
特征尺寸~波长,矢量衍射理论。