人工微納光學結構是指特征尺寸在微米甚至納米級別的一類新型光學器件。相比于傳統的折、反射光學元件，微納光學元件在波面轉換、偏振控制、光學抗反射、表面拉曼散射增強等方面具有許多獨特的光學性能，并由此產生了一系列新的應用，包括： OM.k?1%+M  
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1.  二元光學元件在波面轉換中的應用 #:J:YMv  
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在激光的廣泛應用中,對激光的波面、光強分布、模式及光斑的形狀與大小等提出了多種特殊的要求。例如：在激光加工和熱處理中，為實現一次成型的高效率加工，需要使用形狀各異（矩形、環(huán)狀或直線形）的激光光斑；在強激光光學中，對激光光斑的要求極其苛刻，要求微小光斑不均勻性小于5%，衍射效率大于90%，且光斑呈無旁瓣的平頂分布。二元光學元件是基于光波的衍射理論，利用計算機輔助設計，并用微納制作工藝，在片基上刻蝕產生兩個或多個臺階深度的浮雕結構，行成純位相、同軸再現、具有極高衍射效率的一類衍射光學元件，可廣泛用于如圖1. (a)所示的激光光束整形。 w6T[hZ 9  
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在光學系統中采用高設計自由度的復雜曲面，不僅能夠使系統獲得更加優(yōu)異的光學性能(例如矯正像差、改善像質、擴大視場、增大作用距離等)，而且還能簡化系統結構、降低成本、減輕重量。復雜曲面所具有的多變的面型雖然為光學設計提供了更大的自由度，但同時也給檢測帶來了極大的困難。對于面形精度在亞微米量級的超精密光學自由曲面，目前還沒有一種方法能快速、準確地對其面形做出正確的評價。二元光學元件能夠靈活地產生任意形狀的波面，如圖1. (b)所示，若將其作為補償器放入普通干涉儀，可產生高質量的復雜比較波面，從而實現對光學非球面、自由曲面的高精度干涉檢測。 ^r
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