二元光学元件.ppt

第七节第七节 二元光学元件二元光学元件 (Binary Optical Element，BOEs)一、概念基于光波的衍射理论，运用计算机辅助设计，并运用超大规模集成电路制作工艺，在片基上刻蚀产生两个或多个台阶深度的浮雕结构，形成纯相位、同轴再现、具有极高衍射效率的一类衍射光学元件光学元件。随之形成的一门新的学科分支，称二元光学二元光学。1 二元光学二元光学(Binary Optics)是衍射光学、微光学的主要分支学科，是光学与微电子、微计算机相互融合、渗透而形成的前沿交叉学科。是研究微米、亚微米级特征尺寸光学元件的设计、微细加工技术及利用该元件以实现光束的发射、聚焦、传输、成象、分光、图象处理、光计算等一系列功能的理论和技术。2二、二元光学元件的结构dxxdh闪耀光栅光栅周期d，闪耀角多阶相位轮廓光栅光栅常数d/N，阶梯深度h相位轮廓化相位轮廓化3折射透镜到二元菲涅尔透镜的演变过程4三、二元光栅夫朗和费衍射强度分布及特点dhABOd由图得以下关系：台阶数为N，光栅常数为d经计算得二元相位闪耀光栅的闪耀条件和衍射效率：5讨论1、衍射效率与台阶的数目N和衍射级次m有关；2、台阶的数目N越大，1级的衍射效率越高。当N趋于无穷时，能量将全部集中到1级上。此时6四、二元光学元件的制作方法掩膜光刻胶基片光刻光刻光刻显影显影显影光学光刻制作8台阶衍射微光学元件的原理刻蚀刻蚀刻蚀下一节下一节7