회절 광학 소자는 높은 회절 효율을 갖는 광학 소자의 일종으로, 빛 파동의 회절 이론을 기반으로 하며 컴퓨터 지원 설계 및 반도체 칩 제조 공정을 이용하여 기판(또는 기존 광학 소자의 표면)에 계단형 또는 연속형 요철 구조를 새겨 넣어 제작됩니다. 회절 광학 소자는 얇고 가벼우며 크기가 작고, 높은 회절 효율, 다양한 설계 자유도, 우수한 열 안정성 및 독특한 분산 특성을 지니고 있어 많은 광학 기기의 중요한 구성 요소입니다. 회절은 광학 시스템의 고해상도 구현에 항상 한계를 초래해 왔기 때문에, 1960년대 이전까지 전통적인 광학계는 회절 효과로 인한 악영향을 최소화하기 위해 노력해 왔습니다. 그러나 아날로그 홀로그래피와 컴퓨터 홀로그램, 그리고 위상 다이어그램의 발명 및 성공적인 생산은 이러한 개념에 큰 변화를 가져왔습니다. 1970년대에는 컴퓨터 홀로그램과 위상 다이어그램 기술이 점점 더 완벽해지고 있었음에도 불구하고, 가시광선 및 근적외선 영역에서 높은 회절 효율을 갖는 초미세 구조 소자를 제작하는 것은 여전히 어려웠고, 이로 인해 회절 광학 소자의 실용 범위가 제한적이었습니다. 1980년대에 미국 MIT 링컨 연구소의 WB Veldkamp 연구팀은 VLSI 제조에 사용되는 리소그래피 기술을 회절 광학 부품 생산에 최초로 도입하고 "이진 광학" 개념을 제안했습니다. 이후 고품질 및 다기능 회절 광학 부품 생산을 포함한 다양한 새로운 가공 방법들이 등장하면서 회절 광학 소자의 발전을 크게 촉진했습니다.
회절 광학 소자의 회절 효율
회절 효율은 회절 광학 소자 및 회절 광학 소자를 포함하는 혼합 회절 광학 시스템을 평가하는 중요한 지표 중 하나입니다. 빛이 회절 광학 소자를 통과하면 여러 회절 차수가 발생합니다. 일반적으로 주 회절 차수의 빛만 주목하게 됩니다. 다른 회절 차수의 빛은 주 회절 차수의 이미지 평면에 산란광을 형성하여 이미지 평면의 대비를 저하시킵니다. 따라서 회절 광학 소자의 회절 효율은 회절 광학 소자의 이미지 품질에 직접적인 영향을 미칩니다.
회절 광학 소자의 개발
회절 광학 소자와 이를 통한 유연한 파면 제어 덕분에 광학 시스템 및 장치는 경량화, 소형화, 집적화 방향으로 발전해 왔습니다. 1990년대까지 회절 광학 소자 연구는 광학 분야의 최전선에 있었습니다. 이러한 소자는 레이저 파면 보정, 빔 형상 형성, 빔 어레이 발생기, 광 연결, 광 병렬 계산, 위성 광 통신 등 다양한 분야에서 널리 활용될 수 있습니다.
게시 시간: 2023년 5월 25일