盐城师范学院新能源与电子工程学院, 江苏 盐城 224051
为了验证多层衍射光学元件的衍射效率随入射角度的理论变化关系，设计并制作了一个含有多层衍射光学元件（MLDOEs）的光学系统。当次级衍射光通过孔径光阑由探测器接收时，为保证衍射效率的测量精度，提出了一级衍射能量的修正方法。利用搭建的双光路装置，在0°~30.6°范围内对该多层衍射光学元件进行了衍射效率的测量。针对设计波长532 nm，选取7个入射角度测量衍射效率，并对测量结果进行了模拟和分析。由于存在一定的加工误差，在不同入射角度状态下实际测量得到的衍射效率比理论分析的结果低，但是实测与理论分析结果均表明，多层衍射光学元件的衍射效率随入射角的增大而下降。
衍射 衍射光学 光学测量 光学器件 多层衍射光学元件 衍射效率
长春理工大学光电工程学院， 吉林 长春 130022
以衍射光学元件相位延迟表达式为理论基础，采用光学材料的折射率柯西色散近似公式，研究并得到了多层衍射光学元件的相位延迟与材料的关系，以及衍射效率与设计波长的关系。在400~700 nm可见光波段，以聚甲基丙烯酸酯和聚碳酸酯为基底材料，由柯西色散近似公式设计的多层衍射光学元件的最大带宽积分平均衍射效率为99.62%，相应的设计波长为440.5 nm和605.5 nm。用该组设计波长和不同设计方法确定的设计波长，对多层衍射光学元件的衍射效率和带宽积分平均衍射效率进行了分析，得到了相应的衍射效率分布误差，进一步揭示了多层衍射光学元件的衍射效率与材料无关，只与设计波长有关。
衍射 多层衍射光学元件 衍射效率 柯西色散近似公式
讨论了多层衍射光学元件的光学成像性质.给出了优化设计多层衍射光学元件最大光栅厚度的方法,分析了构成多层结构的每块单层衍射元件的衍射效率对整体衍射效率的贡献作用.在0.436～0.656 μm的可见光波段,多层衍射光学元件最低衍射效率可达到98%以上,克服了单层衍射元件偏离设计波长后衍射效率显著下降的缺点,改善了宽波段衍射效率.将多层衍射光学元件应用在折、衍射混合光学系统中能够明显提高系统的成像质量,同时使得光学系统体积减小,重量减轻,并且在某些系统中可以避免使用昂贵的特殊材料,从而可以降低光学系统的成本价格.
衍射光学 多层衍射光学元件 衍射效率 光学设计 Diffractive optics Multi-layer diffractive optical elements Diffractive efficiency Optical design
