اصول و توسعه عناصر نوری پراشنده

المان نوری پراش نوعی المان نوری با راندمان پراش بالا است که بر اساس نظریه پراش موج نور ساخته شده و از طراحی به کمک کامپیوتر و فرآیند تولید تراشه نیمه‌هادی برای ایجاد ساختار پله‌ای یا پیوسته برجسته روی زیرلایه (یا سطح دستگاه نوری سنتی) استفاده می‌کند. المان‌های نوری پراش یافته نازک، سبک، کوچک، با راندمان پراش بالا، درجات آزادی طراحی چندگانه، پایداری حرارتی خوب و ویژگی‌های پراکندگی منحصر به فرد هستند. آن‌ها اجزای مهم بسیاری از ابزارهای نوری هستند. از آنجایی که پراش همیشه منجر به محدودیت وضوح بالای سیستم نوری می‌شود، اپتیک سنتی همیشه سعی می‌کند از اثرات نامطلوب ناشی از اثر پراش تا دهه 1960 جلوگیری کند، با اختراع و تولید موفقیت‌آمیز هولوگرافی آنالوگ و هولوگرام کامپیوتری و همچنین نمودار فاز، تغییر بزرگی در مفهوم ایجاد شد. در دهه ۱۹۷۰، اگرچه فناوری هولوگرام کامپیوتری و نمودار فازی روز به روز کامل‌تر می‌شد، اما ساخت عناصر با ساختار فوق ریز با راندمان پراش بالا در طول موج‌های مرئی و نزدیک به مادون قرمز هنوز دشوار بود، بنابراین محدوده کاربرد عملی عناصر نوری پراش را محدود می‌کرد. در دهه ۱۹۸۰، یک گروه تحقیقاتی به رهبری WBVeldkamp از آزمایشگاه لینکلن MIT در ایالات متحده، ابتدا فناوری لیتوگرافی ساخت VLSI را در تولید قطعات نوری پراش معرفی کرد و مفهوم "اپتیک دودویی" را پیشنهاد داد. پس از آن، روش‌های مختلف پردازش جدید همچنان در حال ظهور هستند، از جمله تولید قطعات نوری پراش با کیفیت بالا و چند منظوره. بنابراین، توسعه عناصر نوری پراش تا حد زیادی ارتقا یافت.

微信图片_20230530165206

بازده پراش یک عنصر نوری پراشنده

بازده پراش یکی از شاخص‌های مهم برای ارزیابی عناصر نوری پراشنده و سیستم‌های نوری پراشنده ترکیبی با عناصر نوری پراشنده است. پس از عبور نور از عنصر نوری پراشنده، چندین مرتبه پراش ایجاد می‌شود. به طور کلی، فقط به نور مرتبه پراش اصلی توجه می‌شود. نور سایر مرتبه‌های پراش، نور سرگردان را در صفحه تصویر مرتبه پراش اصلی تشکیل می‌دهد و کنتراست صفحه تصویر را کاهش می‌دهد. بنابراین، بازده پراش عنصر نوری پراشنده مستقیماً بر کیفیت تصویربرداری عنصر نوری پراشنده تأثیر می‌گذارد.

 

توسعه عناصر نوری پراشنده

با توجه به عنصر نوری پراشنده و جبهه موج کنترل انعطاف‌پذیر آن، سیستم و دستگاه نوری در حال توسعه به سمت نور، کوچک‌سازی و یکپارچه‌سازی هستند. تا دهه 1990، مطالعه عناصر نوری پراشنده به خط مقدم حوزه نوری تبدیل شده بود. این اجزا می‌توانند به طور گسترده در اصلاح جبهه موج لیزری، تشکیل پروفیل پرتو، مولد آرایه پرتو، اتصال نوری، محاسبه موازی نوری، ارتباطات نوری ماهواره‌ای و غیره مورد استفاده قرار گیرند.


زمان ارسال: ۲۵ مه ۲۰۲۳