Diffraktiolaitteet

Diffraktiolaitteet ovat optisia komponentteja, joiden toiminta perustuu valon diffraktioon. Ne voivat olla mikroskooppisilla pinnoilla kirjoitettuja faasimuutoksia tai amplitudimuutoksia, joiden interferenssi tuottaa halutun valon kulun. Tyypillisiä esimerkkejä ovat diffraktiopinnat, holografiset optiset elementit (HOE) sekä Fresnelin zonat, joita voidaan soveltaa sekä kompakteihin että edistyneempiin optisiin järjestelmiin. Diffraktiolaitteita voidaan käyttää sekä erillisinä lisäykseinä että osana perinteistä refraktiivista linssitekniikkaa, mikä mahdollistaa kevyemmän ja ohuemman järjestelmän sekä joissakin tapauksissa parempaa kromatismin hallintaa.

Periaate perustuu diffraktion ja interferenssin yhdistelmään: pinnassa tai rakenteessa kirjoitetut faasit muokkaavat valon reittejä ja vaiheita, mikä johtaa haluttuun kulkuun sekä intensiteetissä että aallonvaiheessa. Monitasoisen faasisuunnittelun avulla voidaan parantaa hyötysuhdetta ja laajentaa toiminta-alueen spektriä. Diffraktiolaitteet voivat täydentää tai korvata osan linssien tehtävistä, erityisesti silloin, kun keveys ja tilansäästö ovat tärkeitä.

Valmistus ja materiaalit: valmistusmenetelmät sisältävät fotolitografian, elektronisäteen kirjoituksen ja grayscale-rasteroinnin sekä jäljennöstekniikat kuten embossing tai injektiomallin. Materiaalit vaihtelevat lasista ja muovista keraameihin; valinta riippuu sovelluksesta ja tarvittavasta optisesta vasteesta.

Sovellukset kattavat kompaktit kamerat ja videointijärjestelmät, pienikokoiset spektrometrit, laserin muotoilun ja kohdistuksen sekä tietyt tele- ja tietoliikennejärjestelmien lisäoptiikan. Diffraktiolaitteet voivat tarjota kustannussäästöjä suurissa tuotantoyksilöissä ja mahdollistavat monipuolisia optisia ratkaisuja. Edut ovat keveys, ohueus ja kohtalainen kromatismin hallinta; rajoitteita ovat hyötysuhteen riippuvuus aallonpituudesta sekä valmistus- ja sovelluskohtaiset rajoitukset.