Niedawno Wspólne Laboratorium Fizyki Laserów Wysokiej Mocy Szanghajskiego Instytutu Optyki i Maszyn Precyzyjnych (SIPM) Chińskiej Akademii Nauk (CAS) zaproponowało interferometryczną metodę kalibracji przy pojedynczej ekspozycji dla soczewek dyfrakcyjnych o dużej aperturze, która zapewnia silne wsparcie do zastosowań inżynieryjnych soczewek dyfrakcyjnych o dużej aperturze. Wyniki opublikowano w Optics Letters jako „Absolutny pomiar właściwości skupiających soczewki dyfrakcyjnej o dużej aperturze”. Litery optyki.
W porównaniu z refrakcyjną soczewką ogniskującą, dyfrakcyjny element optyczny ma elastyczną konstrukcję, dużą aperturę, jest lekki, odpowiedni dla różnych pasm długości fal i zdolny do realizacji złożonych funkcji optycznych, a sito fotonowe i arkusz wstążki są typowymi przedstawicielami soczewki dyfrakcyjnej. Biorąc pod uwagę, że elementy dyfrakcyjne składają się z dużej liczby mikrostruktur, odchylenia są nieuniknione podczas przetwarzania, dlatego przed użyciem należy skalibrować ich działanie.
Rysunek 1. Pomiarowa droga optyczna soczewki dyfrakcyjnej o dużej średnicy
W tym badaniu naukowcy wykorzystali naturalne światło tła soczewki dyfrakcyjnej o dużej średnicy jako punkt odniesienia, które weszło do interferometrycznego układu ścinającego wraz ze skupioną wiązką. Na podstawie interferogramów zarejestrowanych przez detektor zastosowano analizę Fouriera w celu uzyskania gradientu czoła fali skupionej wiązki względem światła tła, następnie metodą modową odtworzono transmitowane czoło fali, a na koniec wyznaczono ogniskową i plamkę ogniskową kształt soczewki dyfrakcyjnej obliczono numerycznie. Wyniki eksperymentalne soczewki dyfrakcyjnej o aperturze 210- mm są zgodne z oczekiwaniami teoretycznymi. W kosmicznych teleskopach interferometrycznych można stosować wycinki pasma fal o bardzo dużej aperturze i sita fotonowe. Sita fotonowe rozdzielające wiązkę o konstrukcjach samonośnych nadają się do skupionego obrazowania EUV i miękkich promieni rentgenowskich.
Rysunek 2. Opracowany samodzielnie interferometr ścinający ze zmierzonymi wynikami eksperymentów
