衍射光学元件制作及其在CCD相机光学系统中的应用

【摘要】： 衍射光学元件基于光波的衍射原理，具有色散特性独特、体积小和重 量轻等优点，得到人们普遍重视，已被广泛应用于红外光学系统、光互连、 全息显示、光学扫描、图象识别和图象处理、视觉模拟系统等许多领域。 本论文主要工作围绕国防科工委预研课题“衍射光学系统设计及工艺 研究”展开。本论文的主要工作包括以下四个部分： 1．衍射光学元件衍射效率的讨论 衍射光学元件在制作过程中，存在掩模对准、线宽和刻蚀深度等制作 误差。这些制作误差对衍射光学元件的衍射效率都有影响。本文结合实际制 作的衍射光学元件，讨论制作误差对16阶衍射光学元件的影响。 2．对准误差对光学传递函数的影响 对于折衍混合光学系统，更关心的是衍射光学元件的制作误差对系统光 学传递函数的影响。本文讨论对准误差对光学传递函数的影响，得出普遍规 律。 3．衍射光学元件的制作及衍射效率的测量 根据课题要求及具体实验条件，使用薄膜沉积和离子束刻蚀法制作16 阶衍射光学元件并进行衍射效率测量，分析部分实际制作误差对衍射效率的 影响。 4．衍射光学元件在光学系统中的应用 将衍射光学元件应用于光学系统，研制成功折衍混合小型CCD相机。 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所博士学位论文 一 并使用星点法、分辨率及光学传递函数进行光学系统成像质量的评价及室外 成像实验。