विवर्तनिक प्रकाशीय तत्वों का सिद्धांत और विकास

विवर्तन प्रकाशीय तत्व उच्च विवर्तन दक्षता वाला एक प्रकार का प्रकाशीय तत्व है, जो प्रकाश तरंग के विवर्तन सिद्धांत पर आधारित है और कंप्यूटर-सहायता प्राप्त डिज़ाइन और अर्धचालक चिप निर्माण प्रक्रिया का उपयोग करके सब्सट्रेट (या पारंपरिक प्रकाशीय उपकरण की सतह) पर चरण या निरंतर राहत संरचना उकेरता है। विवर्तित प्रकाशीय तत्व पतले, हल्के, आकार में छोटे, उच्च विवर्तन दक्षता, कई डिज़ाइन स्वतंत्रता की डिग्री, अच्छी तापीय स्थिरता और अद्वितीय फैलाव विशेषताओं वाले होते हैं। वे कई प्रकाशीय उपकरणों के महत्वपूर्ण घटक हैं। चूंकि विवर्तन हमेशा प्रकाशीय प्रणाली के उच्च विभेदन की सीमा की ओर ले जाता है, पारंपरिक प्रकाशिकी हमेशा विवर्तन प्रभाव के कारण होने वाले प्रतिकूल प्रभावों से बचने की कोशिश करती है 1970 के दशक में, हालांकि कंप्यूटर होलोग्राम और चरण आरेख की तकनीक अधिक से अधिक परिपूर्ण होती जा रही थी, फिर भी दृश्यमान और निकट अवरक्त तरंगदैर्ध्य में उच्च विवर्तन दक्षता वाले हाइपरफाइन संरचना तत्वों को बनाना मुश्किल था, इस प्रकार विवर्तनिक ऑप्टिकल तत्वों की व्यावहारिक अनुप्रयोग सीमा सीमित थी। 1980 के दशक में, संयुक्त राज्य अमेरिका में एमआईटी लिंकन प्रयोगशाला के डब्ल्यूबी वेल्डकैंप के नेतृत्व में एक शोध समूह ने पहली बार वीएलएसआई निर्माण की लिथोग्राफी तकनीक को विवर्तनिक ऑप्टिकल घटकों के उत्पादन में पेश किया और "बाइनरी ऑप्टिक्स" की अवधारणा का प्रस्ताव रखा। उसके बाद, उच्च गुणवत्ता वाले और बहुक्रियाशील विवर्तनिक ऑप्टिकल घटकों के उत्पादन सहित विभिन्न नई प्रसंस्करण विधियां उभरती रहीं।

एक विवर्तनिक प्रकाशीय तत्व की विवर्तन दक्षता

विवर्तन दक्षता, विवर्तनिक प्रकाशीय तत्वों और विवर्तनिक प्रकाशीय तत्वों वाले मिश्रित विवर्तनिक प्रकाशीय प्रणालियों के मूल्यांकन के लिए महत्वपूर्ण संकेतकों में से एक है। विवर्तनिक प्रकाशीय तत्व से प्रकाश गुजरने के बाद, कई विवर्तन क्रम उत्पन्न होंगे। आमतौर पर, केवल मुख्य विवर्तन क्रम के प्रकाश पर ही ध्यान दिया जाता है। अन्य विवर्तन क्रमों का प्रकाश मुख्य विवर्तन क्रम के प्रतिबिम्ब तल पर भटकाव प्रकाश उत्पन्न करेगा और प्रतिबिम्ब तल के कंट्रास्ट को कम करेगा। इसलिए, विवर्तनिक प्रकाशीय तत्व की विवर्तन दक्षता, विवर्तनिक प्रकाशीय तत्व की प्रतिबिम्ब गुणवत्ता को सीधे प्रभावित करती है।

विवर्तनिक प्रकाशीय तत्वों का विकास

विवर्तनिक प्रकाशीय तत्व और उसके लचीले नियंत्रण तरंगाग्र के कारण, प्रकाशीय प्रणाली और उपकरण प्रकाश, लघुकरण और एकीकरण के लिए विकसित हो रहे हैं। 1990 के दशक तक, विवर्तनिक प्रकाशीय तत्वों का अध्ययन प्रकाशीय क्षेत्र में अग्रणी रहा है। इन घटकों का व्यापक रूप से लेज़र तरंगाग्र सुधार, किरण प्रोफ़ाइल निर्माण, किरण सरणी जनरेटर, प्रकाशीय अंतर्संबंध, प्रकाशीय समानांतर गणना, उपग्रह प्रकाशीय संचार आदि में उपयोग किया जा सकता है।