华中光电技术研究所武汉光电国家实验室, 湖北 武汉 430073
在分析单层和多层衍射元件衍射效率的基础上，推导出光学系统中多层衍射元件浮雕深度和基底材料的一般关系式，并对这些变量进行优化，得到阿贝数的值大致在20～80之间，β的合理值在0.25～0.6之间，当2个衍射元件的阿贝数v1＜v2，且差值比较大时，阿贝数小的衍射元件的基底材料选择光学玻璃中的火石玻璃，阿贝数大的衍射元件的基底材料选择光学玻璃中的冕牌玻璃。根据这个方法，设计了3组可实现宽波段高衍射效率的不同材料、不同浮雕深度的组合，使得每组组合中两层衍射元件的衍射效率都在99%以上。
多层衍射元件 衍射效率 基底材料 浮雕深度 宽波段 multi-layer diffractive element diffractive efficiency substrate material relief depth broad wave band
叙述了多层衍射光学元件的设计原理.通过对多层衍射光学元件结构、位相延迟表达式、材料选择匹配的研究，使得优化最大光栅高度后的多层衍射光学元件能够实现大幅度提高宽光谱范围内衍射效率的作用.其衍射效率在从g谱线（435.834 3 nm）到C谱线（656.272 5 nm）的可见光范围内的任何波长上的理论衍射效率均在99％以上，带宽积分平均衍射效率为99.7％，能够满足高质量成像光学系统应用的需要，并利用该元件设计了长焦距复消色差物镜.
衍射光学 多层衍射光学元件 衍射效率 光学设计 折衍射混合光学系统 Diffractive optics Multi-layer diffractive element Diffraction efficiency Optical design Diffractive-refractive hybrid optical system
