Das Shanghai Institute of Optics And Precision Machinery (SIPM) macht Fortschritte bei der Kalibrierung von Beugungslinsen mit großem Durchmesser

Kürzlich hat das Joint Laboratory of High Power Laser Physics am Shanghai Institute of Optics and Precision Machinery (SIPM) der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (CAS) eine interferometrische Kalibrierungsmethode mit Einzelbelichtung für großkalibrige diffraktive Linsen vorgeschlagen, die eine starke Leistung bietet Unterstützung für die technische Anwendung großkalibriger diffraktiver Linsen. Die entsprechenden Forschungsergebnisse wurden in Optics Letters unter dem Titel „Absolute Messung der Fokussierungseigenschaften einer diffraktiven Linse mit großer Apertur“ veröffentlicht.
Im Vergleich zu zurückgefalteten Fokussierungslinsen sind diffraktive optische Elemente flexibel im Design, haben eine große Apertur, ein geringes Gewicht, sind für verschiedene Wellenlängenbänder geeignet und in der Lage, komplexe optische Funktionen zu realisieren. Photonensiebe und Bandfolien sind typische Beispiele für diffraktive Linsen . Da diffraktive Elemente aus einer Vielzahl von Mikrostrukturen bestehen, sind Abweichungen bei der Verarbeitung unvermeidlich und daher muss die Leistung vor dem Einsatz kalibriert werden.
In dieser Studie wird das natürliche Hintergrundlicht einer diffraktiven Linse mit großer Apertur als Referenz verwendet, das zusammen mit dem fokussierten Strahl in das scherinterferometrische System eintritt. Die Arbeit basiert auf dem vom Detektor aufgezeichneten Interferogramm, dem Wellenfrontgradienten des fokussierten Strahls in Bezug auf das Hintergrundlicht wird durch Fourier-Analyse ermittelt, dann wird die übertragene Wellenfront mithilfe der Modenmethode wiederhergestellt und schließlich die Brennweite und der Brennfleck Die Morphologie der Beugungslinse wird numerisch berechnet. Die experimentellen Ergebnisse der Beugungslinse mit 210-mm-Apertur stimmen mit den theoretischen Erwartungen überein. Wellenbandscheiben mit extrem großer Apertur und Photonensiebe können in interferometrischen Weltraumteleskopen verwendet werden. Strahlteilende Photonensiebe mit selbsttragenden Strukturen eignen sich für die fokussierte Abbildung von EUV- und weicher Röntgenstrahlung. Multifokale Photonensiebe können zur röntgeninterferometrischen Diagnostik von Plasma eingesetzt werden.
Diese Arbeit wurde von der National Natural Science Foundation of China und dem Strategic Pilot Program der Chinese Academy of Sciences (Klasse A) unterstützt.

Abbildung 1. Messstrahlengang einer diffraktiven Linse mit großem Durchmesser