विवर्तनशील प्रकाशीय घटकांचे तत्व आणि विकास

विवर्तन ऑप्टिकल घटक हा उच्च विवर्तन कार्यक्षमतेचा एक प्रकारचा ऑप्टिकल घटक आहे, जो प्रकाश लहरींच्या विवर्तन सिद्धांतावर आधारित असतो आणि सबस्ट्रेटवर (किंवा पारंपरिक ऑप्टिकल उपकरणाच्या पृष्ठभागावर) पायऱ्यांसारखी किंवा सलग उठावदार रचना कोरण्यासाठी संगणक-सहाय्यित डिझाइन आणि सेमीकंडक्टर चिप उत्पादन प्रक्रियेचा वापर करतो. विवर्तित ऑप्टिकल घटक पातळ, हलके, लहान आकाराचे, उच्च विवर्तन कार्यक्षमता असलेले, डिझाइनमध्ये अनेक स्वातंत्र्य देणारे, चांगली औष्णिक स्थिरता असलेले आणि अद्वितीय प्रकीर्णन वैशिष्ट्ये असलेले असतात. ते अनेक ऑप्टिकल उपकरणांचे महत्त्वाचे घटक आहेत. विवर्तनामुळे ऑप्टिकल प्रणालीच्या उच्च रिझोल्यूशनवर नेहमीच मर्यादा येत असल्याने, १९६० च्या दशकापर्यंत पारंपरिक ऑप्टिक्स विवर्तन परिणामामुळे होणारे प्रतिकूल परिणाम टाळण्याचा प्रयत्न करत असे. त्यानंतर ॲनालॉग होलोग्राफी आणि संगणक होलोग्राम तसेच फेज डायग्रामच्या शोधामुळे आणि यशस्वी उत्पादनामुळे या संकल्पनेत मोठा बदल झाला. १९७० च्या दशकात, संगणक होलोग्राम आणि फेज डायग्रामचे तंत्रज्ञान अधिकाधिक परिपूर्ण होत असले तरी, दृश्यमान आणि जवळच्या इन्फ्रारेड तरंगलांबीमध्ये उच्च विवर्तन कार्यक्षमतेसह अतिसूक्ष्म रचना असलेले घटक बनवणे अजूनही कठीण होते, ज्यामुळे विवर्तित ऑप्टिकल घटकांच्या व्यावहारिक वापराची व्याप्ती मर्यादित झाली. १९८० च्या दशकात, अमेरिकेतील एमआयटी लिंकन लॅबोरेटरीमधील डब्ल्यू. बी. वेल्डकॅम्प यांच्या नेतृत्वाखालील एका संशोधक गटाने विवर्तनशील प्रकाशिकी घटकांच्या उत्पादनात व्हीएलएसआय (VLSI) निर्मितीचे लिथोग्राफी तंत्रज्ञान प्रथम आणले आणि “बायनरी ऑप्टिक्स” ही संकल्पना मांडली. त्यानंतर, उच्च-गुणवत्तेच्या आणि बहुकार्यक्षम विवर्तनशील प्रकाशिकी घटकांच्या उत्पादनासह विविध नवीन प्रक्रिया पद्धती उदयास येत राहिल्या. त्यामुळे विवर्तनशील प्रकाशिकी घटकांच्या विकासाला मोठी चालना मिळाली.

विवर्तनशील ऑप्टिकल घटकाची विवर्तन कार्यक्षमता

विवर्तन कार्यक्षमता हा विवर्तनशील प्रकाशिकी घटक आणि विवर्तनशील प्रकाशिकी घटकांसह असलेल्या मिश्र विवर्तनशील प्रकाशिकी प्रणालींचे मूल्यांकन करण्यासाठी महत्त्वाच्या निर्देशांकांपैकी एक आहे. प्रकाश विवर्तनशील प्रकाशिकी घटकामधून गेल्यानंतर, अनेक विवर्तन क्रम निर्माण होतात. सामान्यतः, केवळ मुख्य विवर्तन क्रमाच्या प्रकाशाकडेच लक्ष दिले जाते. इतर विवर्तन क्रमांचा प्रकाश मुख्य विवर्तन क्रमाच्या प्रतिमा प्रतलावर विचलित प्रकाश निर्माण करतो आणि प्रतिमा प्रतलाचा कॉन्ट्रास्ट कमी करतो. त्यामुळे, विवर्तनशील प्रकाशिकी घटकाची विवर्तन कार्यक्षमता ही त्या घटकाच्या प्रतिमांकन गुणवत्तेवर थेट परिणाम करते.

विवर्तनशील ऑप्टिकल घटकांचा विकास

विवर्तनशील ऑप्टिकल घटक आणि त्याच्या लवचिक नियंत्रण तरंगमुखामुळे, ऑप्टिकल प्रणाली आणि उपकरणे हलकी, लघु आणि एकात्मिक बनत आहेत. १९९० च्या दशकापर्यंत, विवर्तनशील ऑप्टिकल घटकांचा अभ्यास हा ऑप्टिकल क्षेत्रातील अग्रस्थानी आला होता. या घटकांचा वापर लेझर तरंगमुख सुधारणा, शलाका प्रोफाइल निर्मिती, शलाका अॅरे जनरेटर, ऑप्टिकल आंतरजोडणी, ऑप्टिकल समांतर गणना, उपग्रह ऑप्टिकल संचार इत्यादींमध्ये मोठ्या प्रमाणावर केला जाऊ शकतो.