신흥 회절 광학 소자의 도입
회절 광학 소자 (Diffractive Optical Element), DOE는 최근에 급성장하고있는 신흥 광학 소자이다. DOE는 일반적으로 2 차원 분산 회절 장치를 형성하기 위해 마이크로 나노 에칭 공정을 사용합니다. 각 회절 유닛은 레이저 파면의 위상 분포를 미세하게 조정하기 위해 특정 형상, 굴절률 등을 가질 수있다. 레이저는 각 회절 장치를 통과 한 후 회절되어 특정 거리 (보통 무한대 또는 렌즈 초점면)에서 간섭하여 특정 광도 분포를 형성합니다.
회절 광학 소자의 출현 후, 고출력 레이저, 레이저 가공, 레이저 치료, 마이크로 이미징, 라이더, 구조 광 조명, 레이저 디스플레이 등의 분야에서 큰 응용 가능성을 보여주었습니다. 장점은 주로 다음과 같습니다.
1) 고효율. 회절 유닛 구조의 정밀한 설계는 레이저 에너지의 거의 100 %가 필요한 패턴으로 투사되도록하며, 효율은 마스크 및 다른 수단보다 훨씬 높다.
2) 사용하기 쉽습니다. 회절 광학 요소는 매우 작은 부피 및 중량을 가지며, 광학 경로에 삽입 될 때 사용될 수있다; 대부분의 경우 표준 렌즈, 필드 렌즈, 마이크로 대물 렌즈 등과 함께 사용할 수 있습니다.
3) 유연성. 마이크로 나노 처리 기술의 빠른 개발 덕분에 DOE는 다른 레이저 또는 다른 목표 광도 / 위상 분포에 맞게 사용자 정의 할 수 있습니다. 동시에 DOE 응용 프로그램의 광 경로 구조는 매우 간단합니다. 사용시, 서로 다른 렌즈를 사용하여 서로 다른 기하학적 스팟 크기를 얻을 수 있습니다.
새로운 유형의 광학 장치로서, 회절 광학 요소를 선택 / 사용할 때 그 특성을 이해해야한다.
다른 용도에 따르면, DOE는 일반적으로 빔 성형, 빔 분할, 구조 광, 다중 초점 및 기타 특수 빔 생성으로 나눌 수 있습니다. 각 범주에는 다른 원칙, 디자인 및 적용 특성이 있습니다. 일반적으로 DOE 구성 요소를 사용하기 전에 다음 원칙에주의해야합니다.
1) 회절 광학 소자에 의해 생성 된 광선은 백라이트의 전파 법칙을 위반할 수 없다; 그것에 의해 구성된 특정 광도 분포는 특정 피사계 심도 내에서만 존재할 수 있습니다. 따라서, 사용시, 필요한 스폿 모양, 크기, 작업 거리, 피사계 심도 등이 둘 다가 아니고 절충이 필요합니다.
2) 회절 광학 요소는 일반적으로 레이저 파장, 빔 조리개, 빔 모드 (M2) 및 근접장 강도 분포에 따라 설계되므로 이러한 매개 변수는 선택하기 전에보다 정확하게 측정해야합니다. 사용 매개 변수와 설계 매개 변수가 일치하지 않으면 사용 효과가 떨어지거나 심지어 사용할 수 없게됩니다.
3) 회절 광학 소자는 입사광의 각도에 민감하고, 광로 조정의 정확성 및 안정성이 더 필요하다.
4) 대부분의 회절 광학 요소는 입사 레이저의 파면 위상을 정확하게 제어하므로 반사 / 투과 렌즈, 렌즈 등과 같은 광학 경로의 다른 구성 요소는 고정밀 저 파장 장치를 사용해야합니다. 최종 효과에 영향을 미칩니다.
5) 종래의 투과 광학 소자와 같이, 상이한 파장 및 레이저 강도 요건에 따라, 회절 광학 소자는 석영, 유리, 보석, 플라스틱 및 수지, ZnSe 및 반사 방지 코팅과 같은 적외선 재료로 제조 될 수있다.