衍射光学元件(DOE Diffractive Optical Elements)的工作原理

    衍射光学原理不同类型的 DOE（分束器、图案发生器、kinoform、光束整形器和光栅）利用微结构表面起伏轮廓来实现其光学功能。通过 DOE 传输的光可以重新整形为几乎任何所需的分布，只需通过衍射和随后的传播即可。 DOE 仅对所需强度模式的形状进行编码，但保留入射光源的其他参数（例如光束大小、发散度、偏振）。

    由于其设计灵活性，DOE 可以具有其他方式根本无法实现的光学功能，或者只能通过复杂的光学系统实现。此外，与折射光学元件相比，DOE 通常更薄更轻，使其成为许多应用中有吸引力的替代品。

    在大多数情况下，入射激光束被准直或聚焦到 DOE 后面的固定距离。 HOLOEYE 还可以为非准直或部分准直光源提供解决方案。为此，DOE 微结构将图案生成与焦距相结合。此外，HOLOEYE 的 DOE 的聚焦特性不限于固定的工作距离。相反，我们的图案发生器可以提供所需的聚焦功率，以实现激光聚焦到强烈倾斜的目标平面。事实上，每个衍射方向的最佳聚焦位置几乎可以匹配任意表面。

    衍射分束器
    衍射光学元件 1-5 分束器轮廓衍射分束器将入射激光束分成一维或二维光束阵列。通常衍射分束器与聚焦透镜结合使用。如果是这样，输出光束阵列将成为透镜后面一定距离处的聚焦点阵列。

   点的排列不限于垂直的 x-y 点阵中的阵列。六边形或不规则格子也是可能的。对于更复杂的光斑排列，如结构光伪随机光斑图案，衍射分束器也可以称为 ► 衍射图案发生器。

    应用：
一维或二维传感器的多通道拆分
材料加工中的工艺并行化（激光切割、激光划片等）
多焦点显微镜
相干光束组合
相机校准

    衍射图案发生器
    DOE Pattern Generator ApplicationWith Diffractive Optics 可以创建具有非常高景深的复杂图案。

    该图案由许多点组成，这些点可以重叠，因此该元件可以称为 ► 衍射漫射器，或者仍然作为单独的点可见，因此该元件可以称为 ► 衍射分束器。

   由于微结构的高精度，衍射角可以非常精确，特别是在使用频率稳定的激光源时。

    应用：
用于 3D 传感应用的结构光和图案投影：伪随机光斑图案、条纹图案、De Brujn 图案
用于对齐和测量的图形、范围和图表投影
激光瞄准、条码扫描仪、POI 图案

     衍射扩散器
Diffractive Diffuser profile 使用Diffractive Diffusers 可以灵活地塑造各种光源的发射角功率分布。衍射扩散器最适合与 VCSEL 阵列一起使用，因为它们由许多独立的非相干激光发射器组成。
结果，角远场衍射光分布受干涉引起的强度调制的影响小得多，并且获得更均匀的光分布。

    使用定制的衍射漫射器，HOLOEYE 能够为应用波长创建各种光分布。即使对于大衍射角，通过将零级衍射抑制到远低于入射光的 1%，也可以非常近似地获得所需的轮廓。

    应用：
飞行时间 3D 传感
激光自动对焦
具有泛光照明的 2D 感应
照明应用
激光雷达

      衍射光束整形器
衍射光学元件光束整形器应用具有理想高斯强度分布的入射激光束在目标平面或工件处转换为所需的强度分布。在大多数情况下，目标是均匀的（“平顶”）圆形或矩形光束轮廓。也可以获得其他形状和不均匀的轮廓。能起到匀化片或者光斑整形的作用。

    对于定制开发，需要有关输入光束强度和相位分布的精确信息。对于具有 M²<1.3 的高光束质量的光束，相位分布可以通过其波前的曲率半径来充分描述。

    应用：
激光材料加工
光刻
生物医学设备