| 海會 |
2011-04-25 14:57 |
二元光學的功能與特點
二元光學能獲得如此迅速的發(fā)展，除由于具有體積小、重量輕、容易復制等顯而易見的優(yōu)點外，還由于具有如下許多獨特的功能和特點。 K"~Tk`[0Q
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1.高衍射效率 _hP siZY9
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高衍射效率：二元光學元件是一種純相位衍射光學元件，為得到高衍射效率，可做成多相位階數(shù)的浮雕結(jié)構(gòu)。一般使用N塊模版可得到L(＝2N) 個相位階數(shù)，其衍射效率為：η＝|sin(π/L)/( π/L)|2。由此計算，當L＝2、4、8和16時，分別有V＝40.5％、81％、94.9％和98.6％。利用亞波長微結(jié)構(gòu)及連續(xù)相位面形，可達到接 近100％的效率。 VrL==aTYXs
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2.獨特的色散性能 huh-S ,M
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在—般情況下，二元光學元件多在單色光下使用。但正因它是一個色散元件，具有不同于常規(guī)元件的色散特性，故 可在折射光學系統(tǒng)中同時校正球差與色差，構(gòu)成混合光學系統(tǒng)，以常規(guī)折射元件的曲面提供大部分的聚焦功能，再利用表面上的浮雕相位波帶結(jié)構(gòu)校正像差。這一方 法已用于新的非球面設計和溫度補償?shù)燃夹g(shù)中。 4 dy2m!
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3.更多的設計自由度 Hg8n `a;R
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在傳統(tǒng)的折射光學系統(tǒng)或鏡頭設計中只能通過改變曲面的曲率或使用不同的光學材料 校正像差，而在二元光學元件中，則可通過波帶片的位置、槽寬與槽深及槽形結(jié)構(gòu)的改變產(chǎn)生任意波面，大大增加了設計變量，從而能設計出許多傳統(tǒng)光學所不能的 全新功能光學元件，這是對光學設計的一次新的變革。 yn&AMq
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4.寬廣的材料可選性 zJ;K4)"j
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二元光學元件是將二元浮雕面形轉(zhuǎn)移至玻璃、電介質(zhì)或金屬基底上，可用材料 范圍大；此外，在光電系統(tǒng)材料的選取中，—些紅外材料如ZnSe和Si等，由于它們有一些不理想的光學特性，故經(jīng)常被限制使用，而二元光學技術(shù)則可利用它 們并在相當寬廣的波段作到消色差；另外，在遠紫外應用中，可使有用的光學成像波段展寬1000倍。 En&bwLu:s
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5.特殊的光學功能 qyXx`'e
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二元光學元件可產(chǎn)生一般傳統(tǒng) 光學元件所不能實現(xiàn)的光學波面，如非球面、環(huán)狀面、錐面和鐲面等，并可集成得到多功能元件；使用亞波長結(jié)構(gòu)還可得到寬帶、大視場、消反射和偏振等特性；此 外，二元光學在促進小型化、陣列化、集成化方面更是不言而喻了。
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