双波段多层衍射光学元件的基底材料选择方法研究 及其在变焦系统中的应用

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双波段多层衍射光学元件的基底材料选择方法研究及其在变焦系统中的应用

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来源：光学学报，发表时间：2019-12-11 08:39

张博，崔庆丰*，朴明旭，胡洋，孙林

长春理工大学光电工程学院，吉林 长春 130022

摘 要： 本文建立了适用于双波段系统的多层衍射光学元件（MLDOE）带宽积分衍射效率(PIDE)与入射角度及基底材料关系的数学模型，提出了一种双波段斜入射多层衍射光学元件基底材料选择方法，并通过该方法选择出双波段多层衍射光学元件最佳基底材料组合。该方法的提出以及该数学模型的建立，解决了斜入射时基底材料选择不当导致多层衍射元件衍射效率和带宽积分衍射效率下降的问题，为多层衍射元件在多波段和宽波段系统中的应用提供理论指导。依据该方法， 设计了适用于中波红外3.7~4.8μm(MWIR)- 长波红外7.7~9.5 μm (LWIR) 双波段的多层衍射光学元件，并利用该衍射元件设计了10 倍中长波折衍混合双波段红外变焦系统。结果表明，该系统在中波红外尼奎斯特频率处的MTF 均大于0.52，在长波红外尼奎斯特频率处的MTF 均大于0.35。

关键词 衍射元件；衍射光学；光学系统设计；透镜；红外成像