光学元件是光学系统的基本组成单元，也叫光学零件，这种元器件经常可以起到成像的作用，如透镜、棱镜、反射镜等，本文Ameya360将主要以衍射光学元件为主，为大家科普光学元件的一些知识。

　　衍射光学元件（Diffractive Optical Element），简称DOE，是近几年蓬勃发展的一款新兴光学元件，下面将从优点和缺点两个角度，带您具体认识衍射光学元件这种电子元器件！

　　衍射光学元件的优点：

　　衍射光学元件（DOE）在设计中提供了许多自由度，通过使用现代光刻制造技术，制造具有强非球面相位函数的 DOE，与制造具有二次相位函数的简单菲涅耳带透镜一样昂贵，因此，在某些情况下可以使用 DOE，而不是更昂贵的非球面。此外，与更难制造定义明确的非球面表面相比，光刻制造技术保证了关于 DOE 相位函数的相当好的精度。

　　衍射光学元件具有与折射元件相反符号的强色散允许校正色差，在这种情况下，DOE 还为设计提供了额外的自由度，因为相位函数的非球面项还可以校正系统的单色像差，只要这些像差远小于校正色差的相位函数的二次项即可。

　　衍射光学元件的缺点：

　　由于制造误差、广泛的应用波长或因为某些 DOE 自然具有多个衍射级，例如二元 DOE，DOE 通常不仅表现出一个衍射级，而且表现出多个衍射级，这会在光学系统中产生干扰光并限制应用。

　　强色散会限制在单色系统中的应用，因为它在某些情况下（例如，用于测试非球面表面）不仅需要照明波长的相对恒定性，即恒定但不必精确地达到绝对值，而且绝对的恒定性，因为否则由 DOE 引入系统畸变。

　　因此，与其他光学元件相比，DOE 有许多优势，但从另一方面来说，DOE 并不是校正光学系统像差的灵丹妙药，根据系统的不同，必须对优缺点进行仔细评估，以便找到最佳解决方案。

　　衍射光学元件的应用领域

　　衍射光学元件早在 20 多年前就已进入工业应用，并迅速成为许多医疗、工业和研究应用中的“首选”解决方案，随着激光功率成本的下降，这一趋势在过去几年中不断增长，它可以应用于以下领域：

　　1、激光材料加工：焊接、切割、刻划、焊接和钻孔过程中激光束的整形和分裂。

　　2、生物医学设备：用于医疗激光治疗和诊断仪器的衍射光学元件。

　　3、LIDAR/LADAR 应用：使用激光束进行光学距离和速度测量。

　　4、光刻和全息照明：掩模投影系统中的光束均匀化、结构化瞳孔照明、正常和高度倾斜平面的均匀场照明。

　　5、光学传感器：距离和位置传感器、运动检测。

　　6、通信：分束器、波长选择和硅光子学应用。