Kırınım optik elemanı, ışık dalgasının kırınım teorisine dayanan ve bilgisayar destekli tasarım ve yarı iletken çip üretim sürecini kullanarak alt tabakaya (veya geleneksel optik cihazın yüzeyine) kademeli veya sürekli kabartma yapısı işleyen, yüksek kırınım verimliliğine sahip bir optik eleman türüdür. Kırınım optik elemanları ince, hafif, küçük boyutlu, yüksek kırınım verimliliğine, çoklu tasarım serbestlik derecesine, iyi termal kararlılığa ve benzersiz dağılım özelliklerine sahiptir. Birçok optik cihazın önemli bileşenleridir. Kırınım her zaman optik sistemin yüksek çözünürlüğünü sınırladığından, geleneksel optik, 1960'lara kadar kırınım etkisinin neden olduğu olumsuz etkilerden kaçınmaya çalışmıştır; analog holografi ve bilgisayar hologramının yanı sıra faz diyagramının icadı ve başarılı üretimi, kavramda büyük bir değişime neden olmuştur. 1970'lerde, bilgisayar hologramı ve faz diyagramı teknolojisi giderek daha mükemmel hale gelse de, görünür ve yakın kızılötesi dalga boylarında yüksek kırınım verimliliğine sahip hiperince yapı elemanları üretmek hala zordu ve bu da kırınımlı optik elemanların pratik uygulama alanını sınırlıyordu. 1980'lerde, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki MIT Lincoln Laboratuvarı'ndan WBVeldkamp liderliğindeki bir araştırma grubu, VLSI üretiminin litografi teknolojisini ilk kez kırınımlı optik bileşenlerin üretimine dahil etti ve "ikili optik" kavramını ortaya koydu. Bundan sonra, yüksek kaliteli ve çok fonksiyonlu kırınımlı optik bileşenlerin üretimi de dahil olmak üzere çeşitli yeni işleme yöntemleri ortaya çıkmaya devam etti. Böylece kırınımlı optik elemanların gelişimi büyük ölçüde hız kazandı.
Bir kırınım optik elemanının kırınım verimliliği
Kırınım verimliliği, kırınımlı optik elemanları ve kırınımlı optik elemanlarla birleştirilmiş kırınımlı optik sistemleri değerlendirmek için önemli göstergelerden biridir. Işık, kırınımlı optik elemandan geçtikten sonra, birden fazla kırınım derecesi oluşur. Genellikle, yalnızca ana kırınım derecesine ait ışığa dikkat edilir. Diğer kırınım derecelerine ait ışık, ana kırınım derecesine ait görüntü düzleminde saçılma ışığı oluşturur ve görüntü düzleminin kontrastını azaltır. Bu nedenle, kırınımlı optik elemanın kırınım verimliliği, kırınımlı optik elemanın görüntüleme kalitesini doğrudan etkiler.
Difraktif optik elemanların geliştirilmesi
Kırınımlı optik eleman ve esnek kontrol dalga cephesi sayesinde, optik sistemler ve cihazlar hafif, minyatürleştirilmiş ve entegre hale gelmektedir. 1990'lara kadar, kırınımlı optik elemanlar üzerine yapılan çalışmalar optik alanının ön saflarında yer almıştır. Bu bileşenler, lazer dalga cephesi düzeltmesi, ışın profili oluşturma, ışın dizisi oluşturma, optik ara bağlantı, optik paralel hesaplama, uydu optik iletişimi ve benzeri alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.
Yayın tarihi: 25 Mayıs 2023