杨亮亮，夏寅聪，陆玉灿

抗反射膜对衍射光学元件衍射效率的影响分析

杨亮亮，夏寅聪，陆玉灿

（盐城师范学院 物理与电子工程学院，江苏 盐城 224007）

针对抗反射膜引入的附加位相，分析了衍射光学元件的衍射效率，提出了含有抗反射膜的衍射光学元件的优化设计方法。以工作在可见光波段的衍射光学元件为例，对比分析了采用传统方法和优化方法设计的衍射光学元件的衍射效率。结果表明：抗反射膜对衍射光学元件的衍射效率和带宽积分平均衍射效率的影响是不可忽略的。针对正入射和30°斜入射两种工作状态，采用优化设计方法得到的衍射光学元件的带宽积分平均衍射效率高于94%。

衍射光学元件；增透膜；斜入射；衍射效率

0 引言

光学系统通常由一个或多个折射透镜或反射镜组成。对光学系统性能要求越高，结构就会越复杂。随着组成成像光学系统透镜数量的增多，光在透镜表面的反射会引入的杂散光越多，导致系统的成像质量变差[1-3]。光学镀膜能够控制不同材料交界面的反射和透射性质，被广泛应用于光学、光机电系统中。因此，为了消除反射杂散光，提高像的对比度，成像光学系统中的透镜表面需要镀抗反射膜。为了实现更高的透过率，常常采用三层膜、四层膜等膜系，而不是光学厚度为四分之一波长的单层膜[4-5]。镀膜必然会在光学透镜的表面形成一定的膜层厚度。对于目前广泛应用于各类系统中的衍射光学元件（diffractive optical element，DOE），其微结构高度基本和波长在一个数量级[6-7]。……