| infotek | 2021-07-12 10:01 |
人工微納光學(xué)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、制作及應(yīng)用1. 二元光學(xué)元件在波面轉(zhuǎn)換中的應(yīng)用  圖1. (a)二元光學(xué)元件用于光束整形 (b)二元光學(xué)元件用于復(fù)雜曲面干涉檢測(cè) 在激光的廣泛應(yīng)用中,對(duì)激光的波面、光強(qiáng)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(shí)現(xiàn)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(xiàn)形）的激光光斑；在強(qiáng)激光光學(xué)中，對(duì)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(wú)旁瓣的平頂分布。二元光學(xué)元件是基于光波的衍射理論，利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，并用微納制作工藝，在片基上刻蝕產(chǎn)生兩個(gè)或多個(gè)臺(tái)階深度的浮雕結(jié)構(gòu)，行成純位相、同軸再現(xiàn)、具有極高衍射效率的一類(lèi)衍射光學(xué)元件，可廣泛用于如圖1. (a)所示的激光光束整形。 在光學(xué)系統(tǒng)中采用高設(shè)計(jì)自由度的復(fù)雜曲面，不僅能夠使系統(tǒng)獲得更加優(yōu)異的光學(xué)性能(例如矯正像差、改善像質(zhì)、擴(kuò)大視場(chǎng)、增大作用距離等)，而且還能簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、降低成本、減輕重量。復(fù)雜曲面所具有的多變的面型雖然為光學(xué)設(shè)計(jì)提供了更大的自由度，但同時(shí)也給檢測(cè)帶來(lái)了極大的困難。對(duì)于面形精度在亞微米量級(jí)的超精密光學(xué)自由曲面，目前還沒(méi)有一種方法能快速、準(zhǔn)確地對(duì)其面形做出正確的評(píng)價(jià)。二元光學(xué)元件能夠靈活地產(chǎn)生任意形狀的波面，如圖1. (b)所示，若將其作為補(bǔ)償器放入普通干涉儀，可產(chǎn)生高質(zhì)量的復(fù)雜比較波面，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)光學(xué)非球面、自由曲面的高精度干涉檢測(cè)。 | |