紅外寬波段多層衍射光學元件衍射效率分析.pdf

1、近年來，各種衍射光學元件被廣泛應用到各類紅外成像系統(tǒng)中，主要由于衍射光學元件能夠消色差、消熱差、簡化系統(tǒng)結構以及提高光學設計自由度等優(yōu)勢。盡管如此，衍射效率依然是制約衍射光學元件在紅外成像光學系統(tǒng)中應用的主要因素，特別是在多窗口的紅外成像光學系統(tǒng)中的應用，因此有必要研究在紅外寬波段內(nèi)實現(xiàn)高衍射效率的衍射光學元件。
　　本文開始簡單介紹了衍射的歷史以及衍射系統(tǒng)未來的發(fā)展方向，緊接著介紹了衍射成像的理論基礎。圍繞衍射光學元件的衍射效率

2、進行討論，追溯衍射效率分析模型，分別為標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元件，雙層衍射光學元件以及諧衍射光學元件的衍射效率。分別分析了入射角、波長、以及溫度對衍射元件的影響，尤其針對在紅外波段的雙層衍射元件，不同的設計波長對衍射效率的影響，得出合適的設計波長最大可以提高15％。根據(jù)雙層衍射光學元件理論，設計了含有雙層衍射元件的中遠紅外光學系統(tǒng)，其中波紅外的傳遞函數(shù)（MTF）在40lp/mm所有視