Шанхайският институт по оптика и прецизни машини (SIPM) постига напредък в калибрирането на дифракционни лещи с голям диаметър

Наскоро Обединената лаборатория по физика на високомощни лазери към Шанхайския институт по оптика и прецизни машини (SIPM) на Китайската академия на науките (CAS) предложи метод за интерферометрично калибриране с единична експозиция за дифракционни лещи с голям калибър, който осигурява силна подкрепа за инженерното приложение на дифракционни лещи с голям калибър. Резултатите от свързаните изследвания бяха публикувани в Optics Letters под заглавието Абсолютно измерване на фокусиращите свойства на дифракционна леща с голяма апертура.
В сравнение със сгънатите обратно фокусиращи лещи, дифракционните оптични елементи са гъвкави по дизайн, с голяма бленда, леки, подходящи за различни ленти с дължина на вълната и способни да реализират сложни оптични функции, а фотонните сита и лентовите листове са типични примери за дифракционни лещи . Като се има предвид, че дифракционните елементи се състоят от голям брой микроструктури, отклоненията са неизбежни по време на обработката и по този начин производителността трябва да бъде калибрирана преди употреба.
В това изследване естествената фонова светлина на дифракционна леща с голяма апертура се използва като еталон, който влиза в интерферометричната система на срязване заедно с фокусирания лъч. Работата се основава на интерферограмата, записана от детектора, градиентът на вълновия фронт на фокусирания лъч по отношение на фоновата светлина се получава чрез анализ на Фурие, след това предаваният вълнов фронт се възстановява с помощта на метода на режима и накрая фокусното разстояние и фокусното петно морфологията на дифракционната леща е числено изчислена. Експерименталните резултати на дифракционната леща с 210- mm апертура са в съответствие с теоретичните очаквания. Срезове с вълнова лента с ултра голяма апертура и фотонни сита могат да се използват в космически интерферометрични телескопи. Разделящите лъча фотонни сита със самоподдържащи се структури са подходящи за фокусирано изобразяване на EUV и меки рентгенови лъчи. Мултифокалните фотонни сита могат да се използват за рентгенова интерферометрична диагностика на плазма.
Тази работа беше подкрепена от Националната природонаучна фондация на Китай и Стратегическата пилотна програма на Китайската академия на науките (клас A).

Фигура 1. Оптичен път на измерване на дифракционна леща с голям диаметър