留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

红外宽波段双层谐衍射光学系统的设计

孙婷 张宣智 常伟军 李元 胡博 郭小岗 杨华梅 陈秀萍

孙婷, 张宣智, 常伟军, 李元, 胡博, 郭小岗, 杨华梅, 陈秀萍. 红外宽波段双层谐衍射光学系统的设计[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(4): 951-954.
引用本文: 孙婷, 张宣智, 常伟军, 李元, 胡博, 郭小岗, 杨华梅, 陈秀萍. 红外宽波段双层谐衍射光学系统的设计[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(4): 951-954.
Sun Ting, Zhang Xuanzhi, Chang Weijun, Li Yuan, Hu Bo, Guo Xiaogang, Yang Huamei, Chen Xiuping. Design of infrared wide waveband double-layer harmonic diffractive optical system[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(4): 951-954.
Citation: Sun Ting, Zhang Xuanzhi, Chang Weijun, Li Yuan, Hu Bo, Guo Xiaogang, Yang Huamei, Chen Xiuping. Design of infrared wide waveband double-layer harmonic diffractive optical system[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(4): 951-954.

红外宽波段双层谐衍射光学系统的设计

基金项目: 

西安应用光学研究所创新基金(Y089222-1)

详细信息
    作者简介:

    孙婷(1978-)女,博士,主要从事光学设计方面的研究。Email:sunting205@163.com

  • 中图分类号: TN219

Design of infrared wide waveband double-layer harmonic diffractive optical system

  • 摘要: 相比传统的折反射元件,衍射光学元件和谐衍射光学元件因其独特的色散性能和温度效应在消色差和补偿热差方面有得天独厚的优势,将其应用于混合光学系统,可以简化结构,提高像质。但是二者衍射效率均依赖于波长,降低了宽波段成像的对比度。而双层谐衍射元件可以减弱衍射效率对波长的依赖性。因此,该红外宽波段系统采用双层谐衍射元件,第一层材料为Ge,第二层材料为ZnSe,微结构厚度分别为73.3 m和149.3 m,整个工作波段的衍射效率达到97.5%以上。在Code V中仿真优化得出:混合系统的各种像差性能都比较理想,特别是宽波段8~14 m的色差得到了很好的校正,二级光谱得到较好的控制,系统的调制光学传递函数接近衍射限。最终的性能测试结果显示:各项性能均可满足使用要求。
  • [1]
    [2] Ayami Imamura, Tetsuya Ishii. Diffractive optical element[P]. US: 5847877, 1998-12-08.
    [3]
    [4] Ma Tao. The design theory and application in hybrid imaging system of multi-layer DOE[D]. Hangzhou: Zhejiang University, 2006. (in Chinese)
    [5]
    [6] Lou Di. The design theory and application of harmonic diffractive optics[D]. Hangzhou: Zhejiang University, 2008. (in Chinese)
    [7]
    [8] Fan Changjiang, Wang Zhaoqi, Wu Huanbao, et al. The design of infrared dual-band double-layer harmonic diffractive optical system[J]. Acta Optica Sinica, 2007, 27(7): 1266-1270. (in Chinese)
    [9]
    [10] Sun Ting, Jiao Mingyin. Development of multi-layer diffractive optical element[J]. Journal of Applied Optics, 2008, 29(S): 13-18. (in Chinese)
    [11] Sun Ting, Jiao Mingyin, Zhang Yuhong. Analysis on the diffraction efficiency of single-layer and double-layer harmonic diffractive optical element[J]. Infrared and Laser Engineering, 2009, 38(4): 622-624. (in Chinese)
    [12]
    [13] Sun Ting, Jiao Mingyin, Zhang Yuhong. Analysis on the diffraction efficiency of double-layer harmonic diffractive optical element[J]. Laser Infrared, 2009, 39(6): 637-639. (in Chinese)
    [14]
    [15] Sun Ting, Guo Xiaogang, Yang Huamei. Analysis on shadowing effect of diamond turning harmonic difrractive element[J]. Journal of Applied Optics, 2010, 31(S): 145-148. (in Chinese)
  • [1] 梁利杰, 刘丽琴, 管钰晴, 孙佳媛, 邹文哲, 郭创为, 张玉杰, 褚小要, 郭斌, 雷李华.  自溯源光栅衍射效率的分析与研究 . 红外与激光工程, 2023, 52(11): 20230356-1-20230356-9. doi: 10.3788/IRLA20230356
    [2] 国成立, 郑德康, 朱德燕, 杨晓飞, 李元正, 张健, 赵烈烽.  混合型计算全息图检测低反射率非球面(特邀) . 红外与激光工程, 2022, 51(9): 20220547-1-20220547-7. doi: 10.3788/IRLA20220547
    [3] 赵雨时, 贺文俊, 刘智颖, 付跃刚.  编码孔径光谱成像仪中凸面闪耀光栅的研制 . 红外与激光工程, 2022, 51(3): 20220007-1-20220007-10. doi: 10.3788/IRLA20220007
    [4] 郑青泉, 王春阳, 王子硕, 王增, 康丁.  斜入射下液晶偏振光栅衍射特性研究 . 红外与激光工程, 2022, 51(7): 20210511-1-20210511-9. doi: 10.3788/IRLA20210511
    [5] 张耀元, 王锐, 姜瑞韬, 杜坤阳, 李远洋.  硅基光学相控阵扇形天线优化设计 . 红外与激光工程, 2021, 50(7): 20210013-1-20210013-8. doi: 10.3788/IRLA20210013
    [6] 蒋贇, 刘博, 范伟.  体布拉格光栅光谱滤波器特性研究 . 红外与激光工程, 2021, 50(12): 20210055-1-20210055-7. doi: 10.3788/IRLA20210055
    [7] 杨洪涛, 杨晓帆, 梅超, 陈卫宁.  折衍混合红外双波段变焦光学系统设计 . 红外与激光工程, 2020, 49(10): 20200036-1-20200036-8. doi: 10.3788/IRLA20200036
    [8] 赵玄, 欧阳名钊, 付跃刚, 赵雨石, 张贺, 崔启胤, 刘雪元.  反射表面微变形的改进型龙虾眼透镜 . 红外与激光工程, 2018, 47(3): 310002-0310002(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0310002
    [9] 杨亮亮.  衍射光学元件斜入射衍射效率的测量 . 红外与激光工程, 2018, 47(1): 117003-0117003(5). doi: 10.3788/IRLA201847.0117003
    [10] 朱嘉诚, 靳阳明, 黄绪杰, 刘全, 沈为民.  宽波段凸面闪耀光栅优化设计 . 红外与激光工程, 2017, 46(11): 1120003-1120003(7). doi: 10.3788/IRLA201746.1120003
    [11] 秦侠格, 姬忠鹏, 徐映宇, 舒嵘.  双光路互参考高精度AOTF衍射效率测试方法及装置 . 红外与激光工程, 2017, 46(4): 417001-0417001(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0417001
    [12] 王若秋, 张志宇, 薛栋林, 张学军.  用于空间望远镜的大口径高衍射效率薄膜菲涅尔衍射元件 . 红外与激光工程, 2017, 46(9): 920001-0920001(8). doi: 10.3788/IRLA201746.0920001
    [13] 张瑞, 王志斌, 温廷敦, 张敏娟, 李克武.  基于二维激光告警的闪耀光栅设计 . 红外与激光工程, 2016, 45(10): 1020004-1020004(5). doi: 10.3788/IRLA201645.1020004
    [14] 马泽斌, 康福增, 王昊.  双层BOE加工误差对衍射效率的影响分析 . 红外与激光工程, 2016, 45(9): 918001-0918001(7). doi: 10.3788/IRLA201645.0918001
    [15] 李金鹏, 陈磊, 方波, 朱文华.  动态干涉仪的位相光栅衍射效率研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(9): 2696-2701.
    [16] 冷雁冰, 董连和, 孙艳军.  1×11亚波长结构Dammann光栅的研制 . 红外与激光工程, 2014, 43(3): 812-817.
    [17] 王孟军, 赵翠玲, 韩邦杰, 耿亚光, 马萄.  基于谐衍射的共轴双波段红外光学系统设计 . 红外与激光工程, 2013, 42(10): 2732-2736.
    [18] 周峰, 郑国宪, 李岩, 姚罡.  双谱段Offner光谱成像仪设计 . 红外与激光工程, 2013, 42(7): 1858-1862.
    [19] 殷可为, 黄智强, 林妩媚, 邢廷文.  衍射光学元件设计参数对杂散光的影响 . 红外与激光工程, 2013, 42(11): 3059-3064.
    [20] 葛建平, 沈为民, 刘全, 陈明辉.  锯齿槽闪耀光栅制作误差对衍射效率的影响 . 红外与激光工程, 2013, 42(6): 1557-1561.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  263
  • HTML全文浏览量:  17
  • PDF下载量:  220
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2012-08-03
  • 修回日期:  2012-09-10
  • 刊出日期:  2013-04-25

红外宽波段双层谐衍射光学系统的设计

    作者简介:

    孙婷(1978-)女,博士,主要从事光学设计方面的研究。Email:sunting205@163.com

基金项目:

西安应用光学研究所创新基金(Y089222-1)

  • 中图分类号: TN219

摘要: 相比传统的折反射元件,衍射光学元件和谐衍射光学元件因其独特的色散性能和温度效应在消色差和补偿热差方面有得天独厚的优势,将其应用于混合光学系统,可以简化结构,提高像质。但是二者衍射效率均依赖于波长,降低了宽波段成像的对比度。而双层谐衍射元件可以减弱衍射效率对波长的依赖性。因此,该红外宽波段系统采用双层谐衍射元件,第一层材料为Ge,第二层材料为ZnSe,微结构厚度分别为73.3 m和149.3 m,整个工作波段的衍射效率达到97.5%以上。在Code V中仿真优化得出:混合系统的各种像差性能都比较理想,特别是宽波段8~14 m的色差得到了很好的校正,二级光谱得到较好的控制,系统的调制光学传递函数接近衍射限。最终的性能测试结果显示:各项性能均可满足使用要求。

English Abstract

参考文献 (15)

目录

    /

    返回文章
    返回