Ряд особенностей дифракционной линзы, в полной мере присущих только плоским линзам — хорошая сходимость аберрационного разложения, возможность эффективного управления сферической аберрацией, совпадение коэффициентов различных аберраций — позволяют предполагать, что наибольшие успехи при использовании дифракционной линзы могут быть достигнуты в области создания высокоразрешающих объективов [1].
В работе проведено компьютерное моделирование линзы с дифракционной решеткой и проанализировано влияния параметра решетки на хроматические аберрации линзы. Кроме этого на основании компьютерного моделирования хроматические аберрации в линзе с дифракционной решеткой и в обычной сферической линзе показан масштаб влияния дифракционной решетки на хроматические аберрации.
На рис. 1 приведены объемные модели хода лучей в линзе с дифракционной решеткой (рис.1.а) и обычной сферической линзе (рис.1 б).
Рис. 1. Ход лучей в линзе с дифракционной решеткой (а) и в сферической линзе (б). |
Рис.2. Хроматические аберрации для сферической линзы (а), линзы, на поверхности которой создана дифракционная решетка с параметром 0,3 линий/µм (б) и линзы с дифракционной решеткой с параметром 0,15 линий/µм (в). |
Апертурные диафрагмы в обоих случаях одинаковы и при выбранном значении сферическая линза далека от апланатической оптической системы.
Хроматические аберрации исследовались в диапазоне от 0,4861 до 0,656 µм, линзы выполнены из стекла ВК7.
На рис.2 представлены хроматические аберрации для сферической линзы (а), линзы, на поверхности которой создана дифракционная решеткас параметром 0,3 линий/µм (б) и линзы с дифракционной решеткой с параметром 0,15 линий/µм (в).
Как видно из рис. 2 хроматические аберрации обычной линзы в 46 раз больше, чем у линзы с нанесенным дифракционным покрытием с параметром 0,3 линий/µм. Как показали модели, данный параметр является оптимальным для данной линзы. Уменьшение также как и увеличение параметра решетки рис.2 в приводит к увеличению хроматических аберраций.
Литература
1. Бобров С.Т., Грейсух Г.И., Туркевич Ю.Г. Оптика дифракционных элементов и систем.- 1986.- 223 с.