紅外寬波段多層衍射光學(xué)元件衍射效率分析.pdf

1、近年來(lái)，各種衍射光學(xué)元件被廣泛應(yīng)用到各類(lèi)紅外成像系統(tǒng)中，主要由于衍射光學(xué)元件能夠消色差、消熱差、簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及提高光學(xué)設(shè)計(jì)自由度等優(yōu)勢(shì)。盡管如此，衍射效率依然是制約衍射光學(xué)元件在紅外成像光學(xué)系統(tǒng)中應(yīng)用的主要因素，特別是在多窗口的紅外成像光學(xué)系統(tǒng)中的應(yīng)用，因此有必要研究在紅外寬波段內(nèi)實(shí)現(xiàn)高衍射效率的衍射光學(xué)元件。
　　本文開(kāi)始簡(jiǎn)單介紹了衍射的歷史以及衍射系統(tǒng)未來(lái)的發(fā)展方向，緊接著介紹了衍射成像的理論基礎(chǔ)。圍繞衍射光學(xué)元件的衍射效率

2、進(jìn)行討論，追溯衍射效率分析模型，分別為標(biāo)量衍射理論模型和電磁波理論模型，探討兩種模型的適用范圍，分析了單層衍射光學(xué)元件，雙層衍射光學(xué)元件以及諧衍射光學(xué)元件的衍射效率。分別分析了入射角、波長(zhǎng)、以及溫度對(duì)衍射元件的影響，尤其針對(duì)在紅外波段的雙層衍射元件，不同的設(shè)計(jì)波長(zhǎng)對(duì)衍射效率的影響，得出合適的設(shè)計(jì)波長(zhǎng)最大可以提高15％。根據(jù)雙層衍射光學(xué)元件理論，設(shè)計(jì)了含有雙層衍射元件的中遠(yuǎn)紅外光學(xué)系統(tǒng)，其中波紅外的傳遞函數(shù)（MTF）在40lp/mm所有視