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DE102005036633A1 - A method for manufacturing an achromatic diffraction grating with increased efficiency has a triangular rectangle of one part separated and attached to the triangular substrate part - Google Patents

A method for manufacturing an achromatic diffraction grating with increased efficiency has a triangular rectangle of one part separated and attached to the triangular substrate part Download PDF

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DE102005036633A1
DE102005036633A1 DE200510036633 DE102005036633A DE102005036633A1 DE 102005036633 A1 DE102005036633 A1 DE 102005036633A1 DE 200510036633 DE200510036633 DE 200510036633 DE 102005036633 A DE102005036633 A DE 102005036633A DE 102005036633 A1 DE102005036633 A1 DE 102005036633A1
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Abstract

The first grating part (14a,14b) is separated at the median point of the smallest side and the hypotenuse and the resulting triangular rectangle (14b) positioned (34) on the substrate material (12) leaving a gap such that the light path (36) through the grating is unchanged.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND THE INVENTION

1. Gebiet der Erfindung 1 , Field of the invention

Die Erfindung betrifft ein achromatisches diffraktives optisches Element (DOE) nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Unter einem achromatischen DOE versteht man ein Element, dessen Beugungseffizienz über einen größeren Wellenlängenbereich weitgehend wellenlängenunabhängig ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Entwerfen eines solchen achromatischen diffraktiven optischen Elements.The The invention relates to an achromatic diffractive optical element (DOE) according to the preamble of claim 1. Under an achromatic DOE is an element whose diffraction efficiency is over a larger wavelength range is largely wavelength independent. The invention further relates to a method for designing a such achromatic diffractive optical element.

2. Beschreibung des Standes der Technik2. Description of the prior art

Diffraktive optische Elemente (DOEs), wie sie z.B. als diffraktive Linsen oder lineare Beugungsgitter eingesetzt werden, enthalten Strukturen, die entweder durch Strukturierung eines Substrats oder einer Schicht erzeugt werden, die auf einem Substrat aufgebracht ist. Bei den bislang überwiegend eingesetzten diffraktiven optischen Elementen bestehen die Strukturen alle aus dem gleichen Material.diffractive optical elements (DOEs), e.g. as diffractive lenses or linear diffraction gratings are used, contain structures, which is produced either by structuring a substrate or a layer which is applied to a substrate. For the most part so far used diffractive optical elements consist of the structures all made of the same material.

Die Strukturen von diffraktiven optischen Elementen können verschiedene Profile haben. Bekannt sind diffraktive optische Elemente mit binären, sinusförmigen, geblazeten, beliebig trapezförmigen und beliebig binär abgerundeten Profilen.The Structures of diffractive optical elements can be different Have profiles. Diffractive optical elements with binary, sinusoidal, blazed, arbitrarily trapezoidal and arbitrary binary rounded profiles.

Im allgemeinen beugen diffraktive optische Elemente Licht in eine Vielzahl von Beugungsordnungen. Zur Erzielung einer hohen Effizienz in einer ausgewählten Beugungsordnung werden Strukturen mit geblazeten Profilen eingesetzt.in the In general, diffractive optical elements diffract light into a variety of diffraction orders. To achieve high efficiency in one chosen Diffraction order structures are used with blazed profiles.

Hierunter versteht man ein unsymmetrisch dreieckiges Profil mit geneigter Blaze-Flanke und (im allgemeinen) senkrechter Anti-Blazeflanke. Häufig werden Flächen, die zu einer Bezugsebene geneigt angeordnet sind, durch ein treppenartiges Profil angenähert, das auch als Multilevel-Profil bezeichnet wird. Die Anzahl k der Stufen ist aus Herstellungsgründen in den meisten Fällen eine Potenz von 2, also k = 2, 4, 8, 16, 32, ....this includes one understands an asymmetrical triangular profile with inclined Blaze flank and (generally) vertical anti-blaze flank. Often become surfaces, which are arranged inclined to a reference plane, by a staircase-like Profile approximated, which is also called a multilevel profile. The number k of Steps is for manufacturing reasons in most cases a power of 2, so k = 2, 4, 8, 16, 32, ....

Bestehen die Strukturen aus einem dielektrischen Material der Brechzahl n, so erhält man bei Wahl der Profiltiefe h h = λ0/(n – 1) (1)bei der Arbeitswellenlänge λ0 unter Vernachlässigung rigoroser Effekte und bei senkrechtem Lichteinfall in der ersten Beugungsordnung eine Beugungseffizienz von 100. Will man in der m-ten Beugungsordnung eine Beugungseffi zienz von 100% erreichen, so muß die Profltiefe h um den Faktor m vergrößert werden.If the structures consist of a dielectric material of refractive index n, h is obtained when selecting the tread depth h = λ 0 / (n - 1) (1) at the operating wavelength λ 0 neglecting rigorous effects and at normal incidence of light in the first diffraction order a diffraction efficiency of 100 , If one wants to achieve a diffraction efficiency of 100% in the mth diffraction order, the profile depth h must be increased by a factor of m.

Weicht man jedoch von der Arbeitswellenlänge λ0 ab, so verringert sich die Beugungseffizienz, d.h. ein Teil des Lichtes wird in benachbarte Ordnungen gelenkt, was zu unerwünschtem Streulicht führen kann.However, if one deviates from the working wavelength λ 0 , the diffraction efficiency is reduced, ie part of the light is directed into adjacent orders, which can lead to undesirable scattered light.

Aus der skalaren Theorie folgt, daß die Effizienz η der Beugungsordnung als Funktion der Wellenlange λ durch η(λ) = sinc2(1 – λ/λ0) (2)gegeben ist mit sinc(x) = sin(πx)/(πx). (3) From the scalar theory follows that the efficiency η of the diffraction order as a function of the wavelength λ by η (λ) = sinc 2 (1 - λ / λ 0 ) (2) is given with sinc (x) = sin (πx) / (πx). (3)

Nimmt man z.B. an, daß das diffraktive optische Element auf eine Arbeitswellenlange λ0 = 550 nm ausgelegt ist, so erhält man an der unteren Grenze des visuellen Spektrum bei 400 nm nur noch eine Beugungseffizienz η von ca. 61% und an der oberen Grenze bei 700 nm eine Beugungseffizienz η von ca. 86%.Assuming, for example, that the diffractive optical element is designed for a working wavelength λ 0 = 550 nm, at the lower limit of the visual spectrum at 400 nm only a diffraction efficiency η of about 61% and at the upper limit is obtained 700 nm, a diffraction efficiency η of about 86%.

Die Gleichung (2) ist so jedoch noch nicht ganz korrekt, da hierbei die in realen Materialien vorhandene Dispersion n(λ) nicht berücksichtigt ist. Bezieht man diese in die Rechnung mit ein, so erhält man folgende Beziehung für die Beugungseffizienz: η(λ) = sinc2(1 – (λ0/λ)·(n(λ) – 1)/(n(λ) – 1)) (4) However, equation (2) is still not completely correct since the dispersion n (λ) present in real materials is not taken into account. If these are included in the calculation, the following relationship for the diffraction efficiency is obtained: η (λ) = sinc 2 (1 - (λ 0 / λ) · (n (λ) -1) / (n (λ) -1)) (4)

Man kann die Materialdispersion ausnutzen, um die Beugungseffizienz η über einen gewissen Wellenlängenbereich, z.B. von 400 nm bis 700 nm, auf einem hohen Niveau zu halten, und zwar im Idealfall bei 100%. Dies würde bedeuten, daß in der Gleichung (4) das Argument der sinc-Funktion Null sein muß, was auf die Bedingung n(λ) = (λ/λ0)·(n(λ0) – 1) + 1 (5)führt.It is possible to exploit the material dispersion in order to keep the diffraction efficiency η at a high level over a certain wavelength range, eg from 400 nm to 700 nm, ideally at 100%. This would mean that in equation (4) the argument of the sinc function must be zero, indicating the condition n (λ) = (λ / λ 0 ) · (N (λ 0 ) - 1) + 1 (5) leads.

Dies bedeutet, daß n(λ) eine mit der Wellenlange λ linear anwachsende Funktion sein müßte, was aber bei realen Materialien mit normaler Dispersion nicht der Fall ist. Dort ist n(λ) eine monoton fallende Funktion.This means that n (λ) is one with the wavelength λ linear growing function, what should be but not the case with real materials with normal dispersion is. Where n (λ) a monotonically decreasing function.

Aus der US 5 764 502 A ist ein diffraktives optisches Element bekannt, bei dem Strukturen aus einem Material mit der Dispersion n1(λ) nicht gegen Luft, sondern gegen ein zweites Material mit einer anderen Dispersion n2(λ) betrieben wird. Damit wird Bedingung (5) zu Δn(λ) = (λ/λ0)·Δn(λ0) (6) From the US 5,764,502 A For example, a diffractive optical element is known in which structures made of a material with the dispersion n 1 (λ) are operated not against air but against a second material with a different dispersion n 2 (λ). Thus, condition (5) becomes Δn (λ) = (λ / λ 0 ) · .DELTA.n (λ 0 ) (6)

Dies bedeutet, daß nur die Differenz der beiden Brechzahlen Δn = n1 – n2 eine lineare Funktion der Wellenlänge λ sein muß. Dies ist für reale Materialien zwar nicht exakt erfüllbar, aber man kann dennoch Materialkombinationen finden, die dieser Bedingung sehr nahe kommen.This means only the difference between the two refractive indices Δn = n1-n2 is a linear function the wavelength λ must be. This is for Real materials can not be exactly fulfilled, but you can still Find material combinations that are very close to this condition.

Ein Nachteil hierbei ist, daß das höherbrechende Material eine niedrigere Dispersion als das niederbrechende Material haben muß, was die in Frage kommenden Materialkombinationen sehr einschränkt, da eine höhere Brechzahl meist mit einer stärkeren Dispersion einhergeht.One Disadvantage here is that the higher refractive index Material a lower dispersion than the low-refractive material must have, which limits the material combinations in question very much, as a higher Refractive index usually with a stronger one Dispersion goes along.

Aus der US 6 122 104 A ist ein diffraktives optische Element bekannt, bei dem diese Schwierigkeit umgangen wird. Bei dem dort beschriebenen diffraktiven optischen Element befindet sich zwischen den beiden Materialien noch ein zusätzlicher Luftkeil. Dieser stellt beim Entwerfen des diffraktiven optischen Elements einen zusätzlichen Freiheitsgrad dar, so daß sich praktisch für beliebige Materialkombinationen eine sehr gute Achromatisierung erreichen läßt.From the US 6 122 104 A For example, a diffractive optical element is known in which this difficulty is avoided. In the diffractive optical element described there is an additional air wedge between the two materials. This represents an additional degree of freedom in the design of the diffractive optical element, so that a very good achromatization can be achieved practically for any combination of materials.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY THE INVENTION

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem sich auf einfache Weise aus den bekannten achromatischen diffraktiven optisches Elementen strukturell davon völlig verschiedene Abwandlungen erzeugen lassen. Insbesondere sollen diese Abwandlungen hinsichtlich ihrer optischen Eigenschaften und/oder ihrer Herstellbarkeit mit den bekannten Elementen vergleichbar oder diesen sogar überlegen sein.task The invention is to provide a method with which in a simple way from the known achromatic diffractive optical elements structurally of which completely different modifications let generate. In particular, these modifications should be made with regard to their optical properties and / or their manufacturability with comparable or even superior to known elements be.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Entwerfen eines achromatischen diffraktiven optischen Elements umfaßt die folgenden Schritte:

  • a) konzeptionelles Bereitstellen zweier geblazeter Strukturen, die
  • – bezüglicher einer Bezugsebene übereinander angeordnet sind,
  • – in einer Querrichtung die gleiche Ausdehnung haben und
  • – jeweils ein im wesentlichen dreieckiges Profil mit jeweils einer zu der Bezugsebene parallelen und sich in der Querrichtung erstreckenden Grundseite, einer zu der Grundseite geneigten Blazeflanke und einer zu der Grundseite senkrechten Anti-Blazeflanke haben, wobei die Anti-Blazeflanken der beiden Strukturen einander gegenüber liegen und
  • – unterschiedliche Brechzahlen haben;
  • b) konzeptionelles Entfernen eines Teils einer der Strukturen, dessen Ausdehnung in der Querrichtung kleiner ist als die Ausdehnung der Strukturen in der Querrichtung;
  • c) konzeptionelle Verlagerung des entfernten Teils in einer Richtung senkrecht zu der Bezugsebene.
An inventive method for designing an achromatic diffractive optical element comprises the following steps:
  • a) conceptually providing two blazed structures, the
  • - are arranged one above the other with respect to a reference plane,
  • - have the same extension in a transverse direction and
  • - Each have a substantially triangular profile, each having a parallel to the reference plane and extending in the transverse direction base side, a blazed to the base side Blazeflanke and an anti-Blaze flank perpendicular to the base, the anti-blaze flanks of the two structures face each other and
  • - have different refractive indices;
  • b) conceptual removal of a portion of one of the structures whose extent in the transverse direction is smaller than the extent of the structures in the transverse direction;
  • c) conceptual displacement of the removed part in a direction perpendicular to the reference plane.

Mit diesem Verfahren lassen sich verschiedene achromatische diffraktive optische Elemente entwerfen. So kann das achromatische diffraktive optische Element mehrere gleichartig aufgebaute Abschnitte haben, die in einer Querrichtung hintereinander angeordnet sind. Die Abschnitte weisen jeweils mindestens zwei übereinander angeordnete Strukturen aus Materialien mit unterschiedlichen Brechzahlen auf. Mindestens eine Struktur hat eine Ausdehnung entlang der Querrichtung, die kleiner ist als die Ausdehnung des jeweiligen Abschnitts entlang der Querrichtung.This method can be used to design different achromatic diffractive optical elements. Thus, the achromatic diffractive optical element may have a plurality of identically structured sections, which are arranged in a transverse direction one behind the other. The sections each have at least two superimposed structures of materials with different refractive indices. At least one structure has an extension along the transverse direction which is smaller than the extent of the respective Ab cut along the transverse direction.

Ein anderes achromatisches diffraktives optisches Element, das mit dem Verfahren entwickelbar ist, enthält mehrere gleichartig aufgebaute Abschnitte, die in einer Querrichtung hintereinander angeordnet sind und jeweils eine erste und eine zweite Struktur aufweisen, die übereinander angeordnet und durch einen fluidgefüllten oder evakuierten Zwischenraum getrennt sind. Die erste Struktur umfaßt:

  • a) eine erste Unterstruktur, die aus einem ersten Material mit einer ersten Brechzahl besteht,
  • b) eine zweite Unterstruktur, die aus einem zweiten Material mit einer zweiten Brechzahl besteht,
wobei sich die erste Brechzahl von der zweiten Brechzahl unterscheidet und die zweite Struktur ein Material mit der ersten Brechzahl enthält.Another achromatic diffractive optical element that can be developed by the method includes a plurality of similarly structured portions arranged one behind the other in a transverse direction and each having first and second structures superimposed and separated by a fluid-filled or evacuated space. The first structure comprises:
  • a) a first substructure consisting of a first material having a first refractive index,
  • b) a second substructure consisting of a second material having a second refractive index,
wherein the first refractive index differs from the second refractive index and the second structure contains a material having the first refractive index.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENSHORT DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Darin zeigen:Further Features and advantages of the invention will become apparent from the following Description of an embodiment based on the drawing. Show:

1a ein diffraktives optisches Element gemäß dem Stand der Technik in einem Querschnitt; 1a a diffractive optical element according to the prior art in a cross section;

1b das diffraktive optische Element aus der 1 nach dem konzeptionellen Abtrennen eines Teils einer Beugungsstruktur; 1b the diffractive optical element from the 1 after the conceptual separation of a part of a diffraction structure;

1c das abgetrennte diffraktive optische Element nach einer konzeptionellen Scherung; 1c the separated diffractive optical element after a conceptual shear;

2 einen Graphen, in dem die Abhängigkeit der Beugungseffizienz von der Wellenlänge für das in der 1c gezeigte diffraktive optische Element aufgetragen ist; 2 a graph in which the dependence of the diffraction efficiency of the wavelength for in the 1c shown diffractive optical element is applied;

3 bis 11 verschiedene Ausführungsbeispiele für diffraktive optische Elemente, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren entworfen sind; 3 to 11 various embodiments of diffractive optical elements, which are designed according to the inventive method;

12a ein anderes diffraktives optisches Element gemäß dem Stand der Technik in einem Querschnitt; 12a another diffractive optical element according to the prior art in a cross section;

12b das diffraktive optische Element aus der 12a nach dem konzeptionellen Abtrennen eines Teils einer Beugungsstruktur und vertikaler Umverlagerung; 12b the diffractive optical element from the 12a after the conceptual separation of a part of a diffraction structure and vertical relocation;

13 das diffraktive optische Element aus der 12b, jedoch mit einem zusätzlichen gasgefüllten Zwischenraum; 13 the diffractive optical element from the 12b but with an additional gas-filled gap;

14a ein weiteres diffraktives optisches Element gemäß dem Stand der Technik in einem Querschnitt mit angedeuteten Schnittebenen; 14a another diffractive optical element according to the prior art in a cross section with indicated sectional planes;

14b das diffraktive optische Element aus der 14a nach dem konzeptionellen Abtrennen und vertikaler Umverlagerung; 14b the diffractive optical element from the 14a after the conceptual separation and vertical relocation;

15 das diffraktive optische Element aus der 14b nach weiterer vertikaler Umverlagerung; 15 the diffractive optical element from the 14b after further vertical relocation;

16 eine der 1c entsprechende Darstellung eines anderen Ausführungsbeispiels. 16 one of the 1c corresponding representation of another embodiment.

BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDESCRIPTION PREFERRED EMBODIMENTS

In der 1a ist ein Abschnitt 10 eines diffraktiven optischen Elements gemäß dem Stand der Technik in einem Querschnitt gezeigt. Das gesamte diffraktive optische Element entsteht durch Aneinanderreihung mehrerer derartiger Abschnitte 10 entlang einer mit x bezeichneten Querrichtung. Bleibt die Breite P der Abschnitte 10 entlang der Querrichtung x konstant, so entspricht die Breite P der Gitterperiode. Häufig jedoch wird die Breite P variiert, um beispielsweise eine Linsenwirkung zu erzielen.In the 1a is a section 10 of a diffractive optical element according to the prior art shown in a cross section. The entire diffractive optical element is created by juxtaposing several such sections 10 along a transverse direction indicated by x. Remains the width P of the sections 10 along the transverse direction x constant, the width P corresponds to the grating period. Often, however, the width P is varied to achieve, for example, a lensing effect.

In dem Abschnitt 10 sind die Profile einer ersten geblazeten Beugungsstruktur 12 und einer zweiten geblazeten Beugungsstruktur 14 erkennbar. Zwischen den beiden Beugungsstrukturen 12, 14 befindet sich ein Zwischenraum 16, der mit einem Gas wie z.B. Luft gefüllt oder evakuiert ist. Die beiden Beugungsstrukturen 12, 14 können auch in der Querrichtung x leicht versetzt zueinander angeordnet sein, wie dies in der US 2002/0012170 A1 beschrieben ist.In the section 10 are the profiles of a first blazed diffraction structure 12 and a second blazed diffraction structure 14 recognizable. Between the two diffraction structures 12 . 14 there is a gap 16 which is filled or evacuated with a gas such as air. The two diffraction structures 12 . 14 can also be arranged slightly offset from each other in the transverse direction x, as described in US 2002/0012170 A1.

Das Profil der ersten Beugungsstruktur 12 hat die Form eines rechtwinkligen Dreiecks. Die längere Kathete dieses Dreiecks bildet eine Grundseite 18, die parallel zu einer Bezugsebene des diffraktiven optischen Elements verläuft und z.B. auf einem Substrat aufgebracht sein kann. Um einen Blaze-Winkel α geneigt zu der Grundfläche 18 verläuft eine Blaze-Flanke 20, welche die Hypothenuse des Dreiecks bildet. Die kürzere Kathete des Dreiecks verläuft senkrecht zu der Bezugsebene und wird als Anti-Blaze-Flanke 22 bezeichnet.The profile of the first diffraction structure 12 has the shape of a right triangle. The longer side of this triangle forms a base 18 which runs parallel to a reference plane of the diffractive optical element and can be applied to a substrate, for example. At a Blaze angle α inclined to the base 18 runs a blaze edge 20 which forms the hypotenuse of the triangle. The shorter side of the triangle runs perpendicular to the reference plane and acts as an anti-blaze edge 22 designated.

Die zweite Beugungsstruktur 14 ist in gleicher Weise aufgebaut. Die Grundseite ist dort mit 24, die Blaze-Flanke mit 26 und die Anti-Blaze-Flanke mit 28 bezeichnet.The second diffraction structure 14 is structured in the same way. The basic page is there with 24 with the blaze flank 26 and the anti-blaze edge with 28 designated.

Eine nahe bei 100% liegende Beugungseffizienz η für zwei unterschiedliche Wellenlängen λ1, λ2 mit λ1 < λ2 erhält man bei Beugung in die erste Beugungsordnung dann, wenn die Profiltiefen h1, h2 der beiden Beugungsstrukturen 12 bzw. 14 der Bedingung h1·(n1 – 1)/λ1 – h2·(n2 – 1)/λ2 = 1 (7)genügen. Dabei bezeichnen n1, n2 die Brechzahlen des Materials, aus dem die erste Beugungsstruktur 12 bzw. die zweite Beugungsstruktur 14 besteht.A diffraction efficiency η close to 100% for two different wavelengths λ 1 , λ 2 with λ 12 is obtained when diffracted into the first diffraction order if the profile depths h 1 , h 2 of the two diffraction structures 12 respectively. 14 the condition H 1 · (N 1 - 1) / λ 1 - H 2 · (N 2 - 1) / λ 2 = 1 (7) suffice. Here, n 1 , n 2 denote the refractive indices of the material from which the first diffraction structure 12 or the second diffraction structure 14 consists.

Ein derartiges diffraktives optisches Element wird als achromatisch bezeichnet, da die Beugungseffizienz für die beiden Wellenlängen λ1, λ2 nahe bei 100% liegt und in der Nähe dieser beiden Wellenlängen nur relativ langsam abfällt. Da als Herstellungsparameter sowohl die Profiltiefen h1, h2 als auch die Brechzahlen n1, n2 der Beugungsstrukturen 12 bzw. 14 in gewissen Grenzen frei wählbar sind; können für in weiten Grenzen beliebige Wellenlängen λ1, λ2 sehr hohe Beugungseffizienzen η erzielt werden.Such a diffractive optical element is referred to as achromatic, since the diffraction efficiency for the two wavelengths λ 1 , λ 2 is close to 100% and decreases only relatively slowly in the vicinity of these two wavelengths. Since as a production parameter both the profile depths h 1 , h 2 and the refractive indices n 1 , n 2 of the diffraction structures 12 respectively. 14 are freely selectable within certain limits; can be achieved within wide limits arbitrary wavelengths λ 1 , λ 2 very high diffraction efficiencies η.

In der nachfolgenden Tabelle sind einige Kombinationen von Materialien, Profiltiefen hi und Wellenlängen λi angegeben, welche die Bedingung (7) erfüllen.

Figure 00120001
In the following table, some combinations of materials, profile depths h i and wavelengths λ i are given which satisfy condition (7).
Figure 00120001

Die Größen nd und νd bezeichnen dabei für die jeweiligen Gläser die Brechzahl bzw. die Abbesche Zahl, die ein Maß für die Dispersion ist. Für die lfd. Nummern 4 bis 7 können diese Größen der EP 1 394 574 A entnommen werden.The quantities n d and ν d denote the refractive index or the Abbe number for the respective glasses, which is a measure of the dispersion. For the numbers 4 to 7, these sizes of the EP 1 394 574 A be removed.

Im folgenden wird anhand der 1b und 1c ein Verfahren beschrieben, mit dem man ausgehend von dem in der 1a gezeigten und an sich bekannten diffraktiven optischen Element achromatische diffraktive optische Elemente entwickeln kann, deren Beugungseffizienz ähnlich achromatisch ist, jedoch zumindest teilweise einfacher herstellbar sind und teilweise auch zusätzliche interessante optische Eigenschaften haben, die sich in bestimmten Anwendungsfällen als günstig erweisen.The following is based on the 1b and 1c a method is described, starting from that in the 1a As shown and known per se diffractive optical element achromatic diffractive optical elements can develop their diffraction efficiency is similar achromatic, but at least partially easier to produce and sometimes also have additional interesting optical properties that prove to be beneficial in certain applications.

Bei diesem Verfahren wird in einem ersten Schritt von einer der beiden Beugungsstrukturen konzeptionell ein Teil abgetrennt. Bei dem in den 1a bis 1c gezeigten Ausführungsbeispiel wird hierzu die zweite Beugungsstruktur 14 entlang einer horizontalen, d.h. parallel zur Bezugsebene verlaufenden, Schnittebene 30 ein mit 14b bezeichneter Teil abgetrennt. Die Schnittebene 30 ist dabei so gelegt, daß der abgetrennte Teil in der Querrichtung x eine Länge P/2 hat.In this method, in a first step, one part is conceptually separated from one of the two diffraction structures. In the in the 1a to 1c shown embodiment, this is the second diffraction structure 14 along a horizontal, ie parallel to the reference plane, cutting plane 30 one with 14b designated part separated. The cutting plane 30 is placed so that the separated part in the transverse direction x has a length P / 2.

Wie in der 1b erkennbar ist, wird der abgetrennte Teil 14b nun konzeptionell ausschließlich vertikal, d.h. entlang der z-Richtung, so weit nach unten verlagert, bis er an die darunter angeordnete erste Beugungsstruktur 12 anschlägt. In der 1b ist diese Verlagerung durch einen Pfeil 33 angedeutet.Like in the 1b is recognizable, the separated part 14b now conceptually exclusively vertically, ie along the z-direction, so far shifted down to the first diffraction structure arranged underneath 12 strikes. In the 1b is this shift by an arrow 33 indicated.

In einem dritten Schritt wird der abgetrennte Teil 14b nun entlang der z-Richtung um seinen linken Eckpunkt geschert, wie dies in der 1c mit einem Pfeil 34 angedeutet ist. Infolge der Scherung liegt der abgetrennte Teil 14b nun spaltfrei an der Blaze-Flanke 20 der ersten Beugungsstruktur 12 an. Der Zwischenraum 16 ist auf diese Weise im Profil nicht mehr trapezförmig, sondern erhält die Form eines unregelmäßigen Polyeders.In a third step, the separated part 14b now sheared along the z-direction around its left vertex as shown in the 1c with an arrow 34 is indicated. As a result of the shear is the abge parted 14b now without gaps on the Blaze flank 20 the first diffraction structure 12 at. The gap 16 is in this way no longer trapezoidal in profile, but receives the shape of an irregular polyhedron.

Die Scherung des abgetrennten Teils 14b stellt sicher, daß ein Lichtstrahl, der den in der 1a gezeigten Abschnitt 10 an einem bestimmten Ort durchtritt, in der in der 1c gezeigten Abwandlung die gleiche Phasendifferenz erfährt. Beispielhaft ist in der 1a ein solcher Lichtweg mit einer gestrichelten Linie 36 angedeutet. Wie man leicht erkennen kann, hat sich durch die vertikale Verlagerung des Teils 14b und die nachfolgende Scherung der geometrische Lichtweg 36 in den unterschiedlichen Materialien nicht verändert.The shear of the severed part 14b ensures that a ray of light, which in the 1a shown section 10 passing through in a certain place, in the in the 1c shown variation experiences the same phase difference. Is exemplary in the 1a such a light path with a dashed line 36 indicated. As you can easily see, has been due to the vertical displacement of the part 14b and the subsequent shear of the geometric light path 36 not changed in the different materials.

Die Abwandlung, die Gegenstand des in der 1c gezeigten Ausführungsbeispiels ist, ist somit in funktioneller Hinsicht mit der in der 1a gezeigten Anordnung gleichwertig. Durch die Verlagerung des abgetrennten Teils 14b erhält man jedoch an dem verbleibenden Rest 14a der zweiten Beugungsstruktur 14 eine ebene Fläche 37. Die gegenüberliegende geneigte Fläche 38 des abgetrennten Teils 14b ist schwächer geneigt als die Blaze-Flanke 26 der in der 1a gezeigten Anordnung. Dies kann bei bestimmten Herstellungsverfahren Vorteile bringen.The modification, the subject of the in the 1c shown embodiment is thus in functional terms with in the 1a equivalent to the arrangement shown. By shifting the separated part 14b but you get at the remainder 14a the second diffraction structure 14 a flat surface 37 , The opposite inclined surface 38 of the separated part 14b is weaker than the Blaze flank 26 the Indian 1a shown arrangement. This can bring advantages in certain manufacturing processes.

Für kürzere Breiten P kann allerdings aufgrund der höheren Zahl von Grenzflächen, welche die Lichtausbreitung stören können, die Beugungseffizienz etwas geringer sein als bei diffraktiven optischen Elementen, bei denen die Beugungsstrukturen in herkömmlicher Weise ausgebildet sind. Dieser Effekt ist aber bei größeren Breiten P der Abschnitte 10, z.B. für P > 100λ, vernachlässigbar.For shorter widths P, however, due to the higher number of interfaces that can interfere with the propagation of light, the diffraction efficiency may be slightly lower than with diffractive optical elements in which the diffraction structures are formed in a conventional manner. This effect is however at larger widths P of the sections 10 , eg for P> 100λ, negligible.

Die 2 zeigt die Beugungseffizienz η(λ) des in der 1c gezeigten Ausführungsbeispiels für die Materialkombination PMMA/Polykarbonat, die in der ersten Zeile der obigen Tabelle angegeben ist. Darin ist erkennbar, daß die Beugungseffizienz für die Wellenlänge λ1 = 420 nm und die Wellenlänge λ2 = 625 nm etwa 100% beträgt und dazwischen nur um weniger als 2% absinkt.The 2 shows the diffraction efficiency η (λ) of the 1c shown embodiment of the material combination PMMA / polycarbonate, which is indicated in the first line of the above table. It can be seen that the diffraction efficiency for the wavelength λ 1 = 420 nm and the wavelength λ 2 = 625 nm is about 100% and only drops by less than 2% in between.

Es versteht sich, daß sämtliche Flächen des in der 1c gezeigten Ausführungsbeispiels, die bezüglich der Grundseite 18 geneigt sind, aus Gründen der einfacheren Herstellbarkeit stufenförmig angenähert werden können, wie dies an sich im Stand der Technik bekannt ist.It is understood that all surfaces of the in the 1c shown embodiment, with respect to the base page 18 inclined, for reasons of ease of manufacture can be approximated stepwise, as is known per se in the prior art.

Im folgenden werden weitere Ausführungsbeispiele für Abwandlungen anhand der 3 bis 15 beschrieben, die sich durch Anwendung des vorstehend beschriebenen Verfahrens entwerfen lassen. Teilweise werden die vorstehend beschriebenen Verfahrensschritte mehrfach hintereinander wiederholt, was zu recht komplizierten Umlagerungen führen kann. Gleiche oder einander entsprechende Teile werden dabei mit Bezugsziffern bezeichnet, die um 100 gegenüber dem jeweils vorausgehenden Ausführungsbeispiel erhöht sind.In the following, further embodiments of modifications based on the 3 to 15 described that can be designed by using the method described above. In some cases, the method steps described above are repeated several times in succession, which can lead to quite complicated rearrangements. Identical or corresponding parts are designated by reference numerals, the order 100 are increased compared to the respective preceding embodiment.

Bei dem in der 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Schnittebene 130 nicht wie in der 1 waagerecht, sondern geneigt zur Bezugsebene gelegt worden. Auf diese Weise erhält der mit 114a bezeichnete zurückbleibende Teil der zweiten Beugungsstruktur ein symmetrisches Profil. Der abgetrennte, mit 114b bezeichnete Teil hat im Profil die Form eines unregelmäßigen Dreiecks. Die erste Beugungsstruktur 112 bleibt unverändert.In the in the 3 the embodiment shown is the sectional plane 130 not like in the 1 horizontally but inclined to the reference plane has been placed. In this way he gets with 114a The remaining part of the second diffraction structure has a symmetrical profile. The severed, with 114b designated part has in profile the shape of an irregular triangle. The first diffraction structure 112 stays unchanged.

Ausgehend von der in der 1a gezeigten Anordnung kann auch der oberhalb der Schnittebene 30 liegende Teil, der ein rechteckiges Profil hat, konzeptionell vertikal verlagert werden. Dies ist in der 4 gezeigt. Durch Scherung entlang der z-Richtung erhält der abgetrennte Teil 214b im Profil die Form eines Parallelogramms. Der sich unterhalb des herausgetrennten Teils 214b befindende Bereich mit dreieckigem Profil ist vertikal nach oben versetzt worden, wodurch der zurückbleibende Teil der zweiten Beugungsstruktur nur aus zwei geblazeten Teil strukturen 214a, 214a' besteht, deren Breite nur noch P/2 beträgt.Starting from the in the 1a shown arrangement can also be above the cutting plane 30 lying part, which has a rectangular profile, conceptually be moved vertically. This is in the 4 shown. By shear along the z-direction receives the separated part 214b in profile the shape of a parallelogram. The one below the cut-out part 214b located region with triangular profile has been moved vertically upward, whereby the remaining part of the second diffraction structure structures only from two blazed part 214a . 214a ' whose width is only P / 2.

Der oberhalb der Schnittebene 30 herausgetrennte Teil mit rechteckigem Profil kann aber auch weiter nach unten verlagert werden, so daß eine Scherung nicht erforderlich ist. Ein solches Ausführungsbeispiel ist in der 5 gezeigt. Eine solche Verlagerung des abgetrennten Teils führt dazu, daß auch von der ersten Beugungsstruktur 312 konzeptionell ein Teil 312b abgetrennt und vertikal nach oben verlagert werden muß. Die Wirkung der ersten Beugungsstruktur verändert sich bei einer derartigen Verlagerung allerdings nicht.The above the cutting plane 30 but separated part with a rectangular profile can also be moved further down, so that a shear is not required. Such an embodiment is in the 5 shown. Such a displacement of the separated part results in that also from the first diffraction structure 312 conceptually a part 312b must be separated and moved vertically upwards. However, the effect of the first diffraction structure does not change with such a shift.

Das in der 6 gezeigte Ausführungsbeispiel geht aus dem in der 5 gezeigten Ausführungsbeispiel hervor, indem ein Abschnitt mit rechteckigem Profil der ersten Beugungsstruktur 312a oberhalb der Beugungsstruktur 314a verlagert wird. Durch diese Verlagerung wird die erste Beugungsstruktur in drei Teilstrukturen 412a, 412b und 412c aufgeteilt.That in the 6 embodiment shown goes from the in the 5 shown embodiment, by a section with a rectangular profile of the first diffraction structure 312a above the diffraction structure 314a is relocated. This shift turns the first diffraction structure into three substructures 412a . 412b and 412c divided up.

Die Teilstruktur 412b kann auch als eine Art Beschichtung auf die Teilstruktur 414a aufgebracht werden. Eine solche Beschichtung ist in dem in der 7 gezeigten Ausführungsbeispiel mit 512b bezeichnet.The substructure 412b Can also be used as a kind of coating on the substructure 414a be applied. Such a coating is in the in 7 shown embodiment with 512b designated.

Das in der 8 gezeigte Ausführungsbeispiel geht aus dem in der 4 gezeigten Ausführungsbeispiel hervor, wenn man aus der dort mit 212 bezeichneten ersten Beugungsstruktur einen Bereich mit rechteckigem Profil herausschneidet, diesen vertikal nach oben verlagert und derart schert, daß er wie eine Beschichtung 612b auf der in der 8 mit 614a bezeichneten Beugungsstruktur aufgebracht ist. Bei dieser Ausgestaltung stellen die Strukturen 614a, 614a' einerseits und die Strukturen 612a, 612a' andererseits periodenhalbierte Blazeprofile dar, die in einer Periodenhälfte mit Strukturen aus dem jeweils anderen Material 612b bzw. 614b beschichtet sind.That in the 8th embodiment shown goes from the in the 4 shown embodiment, if you from there with 212 said first diffraction structure cuts out an area of rectangular profile, displaces it vertically upwards and shears it like a coating 612b on the in the 8th With 614a designated diffraction structure is applied. In this embodiment, the structures 614a . 614a ' on the one hand and the structures 612a . 612a ' on the other hand period-blazed blaze profiles, which in one half of the period with structures from the other material 612b respectively. 614b are coated.

Werden die geblazeten Profile bei der in der 8 gezeigten Anordnung auf einer Seite des Zwischenraums zusammengefaßt und die nicht geblazeten Profile auf der anderen Seite, so ergibt sich das in der 9 gezeigte Ausführungsbeispiel. Die Teilstrukturen 712b, 714b oberhalb des Zwischenraums 716 haben beide ein rechteckiges Profil der Breite P/2, wodurch sich insgesamt eine Kombination aus einem Blaze-Profil und einem Binärprofil ergibt, die durch den Zwischenraum 716 voneinander getrennt sind.Be the blazed profiles at the in the 8th shown assembly summarized on one side of the space and the non-blazed profiles on the other side, this results in the 9 shown embodiment. The substructures 712b . 714b above the gap 716 Both have a rectangular profile of width P / 2, resulting in an overall combination of a Blaze profile and a binary profile, which results through the gap 716 are separated from each other.

Das in der 10 gezeigte Ausführungsbeispiel geht aus dem in der 3 gezeigten Ausführungsbeispiel hervor, wenn man die linke Hälfte der Struktur 114a oberhalb des Zwischenraums vertikal nach unten verlagert und gegen einen Abschnitt der ersten Beugungsstruktur 112 austauscht. Oberhalb des Zwischenraums 716 erhält man dann geblazete Strukturen 812b, 814a' mit unterschiedlicher Profilhöhe und mit unterschiedlichen Brechzahlen.That in the 10 embodiment shown goes from the in the 3 shown embodiment, when the left half of the structure 114a displaced vertically downward above the gap and against a portion of the first diffraction structure 112 exchanges. Above the gap 716 then you get blazed structures 812b . 814a ' with different profile height and with different refractive indices.

Selbstverständlich ist es möglich, die vertikalen Schnitte auch an anderer Stelle als der Abschnittsmitte anzusetzen. Die 11 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Schnitte so gelegt sind, daß die sich unterhalb des Zwischenraums 916 befindende Struktur ein insgesamt rechteckiges Profil hat, jedoch aus zwei Teilstrukturen 912a, 914b mit unterschiedlicher Brechzahl zusammengesetzt ist.Of course, it is possible to apply the vertical cuts elsewhere than the section center. The 11 shows an embodiment in which the cuts are placed so that the below the gap 916 structure has an overall rectangular profile, but of two substructures 912a . 914b is composed of different refractive index.

Bei allen vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen kann die Lage und die Dicke des Zwischenraums 16 beliebig variiert oder auch durch ein festes Material ersetzt sein.In all the embodiments described above, the position and the thickness of the gap 16 can be varied or replaced by a solid material.

Die 12a zeigt in einer an die 1a angelehnten Darstellung ein anderes diffraktives optisches Element, bei dem zwischen geblazeten Beugungsstrukturen 1012, 1014 kein Zwischenraum verbleibt, der mit einem Gas oder einem festen Material gefüllt ist. Auch hier läßt sich durch konzeptionelle vertikale Verlagerung eines oder mehrerer herausgetrennter Teile ein neuartiger Aufbau erzielen.The 12a shows in a to the 1a ajar representation another diffractive optical element, in which between blazed diffraction structures 1012 . 1014 no gap remains, which is filled with a gas or a solid material. Here, too, can be achieved by conceptual vertical displacement of one or more herausgetrennter parts of a novel structure.

Bei dem in der 12b gezeigten Ausführungsbeispiel ist der in der 12a mit 1012b bezeichnete, im Profil rechteckige Teil abgetrennt und vertikal nach oben verla gert worden. Die dort ursprünglich vorhandenen Teilstrukturen sind entsprechend nach unten verlagert worden.In the in the 12b the embodiment shown is in the 12a With 1012b designated, in profile rectangular part separated and vertically upwards verla siege. The substructures originally present there have been shifted downwards accordingly.

Ggf. kann der gesamte Abschnitt nochmals horizontal unterteilt werden, so daß zwischen zwei Teilstrukturen 1112', 1114' mit rechteckigem Profil und geblazeten Teilstrukturen 1112a, 1112a' und 1114a, 1114a' wieder ein Zwischenraum 1116 entsteht, wie dies in der 13 gezeigt ist. Dieses Ausführungsbeispiel zeichnet sich durch eine besonders einfache Herstellbarkeit aus.Possibly. the entire section can be divided again horizontally, so that between two substructures 1112 ' . 1114 ' with rectangular profile and blazed substructures 1112a . 1112a ' and 1114a . 1114a ' again a gap 1116 arises, as in the 13 is shown. This embodiment is characterized by a particularly simple manufacturability.

Die 14a zeigt ein Profil eines Abschnitts eines diffraktiven optischen Elements, das sich von dem in der 1 gezeigten Profil zum Zwecke der besseren Erkennbarkeit lediglich durch die größere Profilhöhe der Beugungsstrukturen 1212, 1224 und den kleineren Zwischenraum 1216 zwischen den dessen Beugungsstrukturen 1212, 1224 unterscheidet.The 14a shows a profile of a portion of a diffractive optical element, which differs from that in the 1 shown profile for the purpose of better visibility only by the greater profile height of the diffraction structures 1212 . 1224 and the smaller space 1216 between its diffraction structures 1212 . 1224 different.

Mit gestrichelten Linien sind Schnittflächen angedeutet, die das Profil der Beugungsstrukturen 1212, 1214 in rechteckige Blöcke und in rechtwinklige Dreiecke unterteilen. Die rechtwinkligen Dreiecke grenzen dabei unmittelbar an den Zwischenraum 1216 an. In einem ersten Schritt werden nun die Teilstrukturen mit dreieckigem Profil weggelassen und die verbleibenden Blöcke mit rechteckigem Profil vertikal umgeordnet. Die Umordnung erfolgt dabei derart, daß die größeren Blöcke unten zu liegen kommen, während die kleineren Blöcke oben aufge schichtet werden. Eine seitliche Verschiebung von Blöcken ist dabei nicht zulässig.Dashed lines indicate cut surfaces that define the profile of the diffraction structures 1212 . 1214 divide into rectangular blocks and right triangles. The right-angled triangles border directly on the gap 1216 at. In a first step, the substructures with triangular profile are now omitted and the remaining blocks with a rectangular profile are rearranged vertically. The rearrangement takes place such that the larger blocks come to lie down, while the smaller blocks are stacked up. A lateral shift of blocks is not allowed.

Die 14b zeigt die daraus resultierende Anordnung, wenn man von der in der 14a gezeigten Unterteilung der Beugungsstrukturen 1212, 1224 ausgeht. Der Abschnitt hat insgesamt ein geblazetes Profil mit jeweils einer zu einer Bezugsebene parallelen und sich in der Querrichtung erstreckenden Grundseite 1218, einer zu der Grundseite geneigten Blazeflanke 1220 und einer zur der Grundseite senkrechten Anti-Blazeflanke 1222.The 14b shows the resulting arrangement, if one of the in the 14a shown subdivision of the diffraction structures 1212 . 1224 emanates. The section as a whole has a blazed profile, each with a base side parallel to a reference plane and extending in the transverse direction 1218 , a Blaze flank inclined to the base 1220 and an anti-blaze flank perpendicular to the base 1222 ,

Die in der 14b gezeigte Anordnung ist hinsichtlich der Beugungseffizienz mit der in der 14a gezeigten bekannten Artenanordnung weitgehend gleichwertig. Unterschiede resultieren daraus, daß die Teilstrukturen mit dreieckigem Profil weggelassen wurden. Je feiner die Unterteilung in Blöcke mit rechteckigem Profil ist, desto besser ist die Annäherung der in der 14b gezeigten Anordnung an das in der 14a gezeigte Profil.The in the 14b shown arrangement is in terms of diffraction efficiency with in the 14a shown known species arrangement largely equivalent. Differences result from omitting the triangular profile substructures. The finer the subdivision into blocks with rectangular profile, the better the approximation in the 14b shown arrangement to that in the 14a shown profile.

Herstellungstechnisch einfacher ist es, wenn die in der 14b gezeigten Blöcke weiter umgeordnet und dabei ggf. weiter unterteilt werden, so wie dies in der 15 gezeigt ist. Auf diese Weise entstehen größere zusammenhängende Bereiche aus dem gleichen Material, was herstellungstechnische Vorteile haben kann.It is simpler to manufacture, if in the 14b blocks further rearranged and thereby possibly further subdivided, as in the 15 is shown. In this way, larger contiguous areas of the same material, which may have manufacturing advantages.

Hergestellt werden können die vorstehend beschriebenen diffraktiven optischen Elemente durch an sich bekannte Verfahren, z.B. strukturierte Beschichtungsverfahren, lithographische Verfahren oder das MSG-Verfahren von Schott.Produced can be the diffractive optical elements described above methods known per se, e.g. structured coating processes, lithographic methods or the MSG method of Schott.

Die 16 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, das aus der in der 1a gezeigten Anordnung durch Abtrennung eines Teiles 1314b hervorgeht, dessen Breite entlang der Querrichtung x der Breite P des Abschnitts 1310 entspricht. Die Schnittfläche ist hier so gelegt, daß sie die Anti-Blaze-Flanke 28 der zweiten Beugungsstruktur 14 halbiert und entlang der Kante verläuft, an der die Blazeflanke 26 und die Grundseite 24 der zweiten Beugungsstruktur 14 aneinander angrenzen. Die von der zweiten Beugungsstruktur 14 verbleibende Reststruktur 1314a bleibt somit geblazet, jedoch mit halbem Blazewinkel.The 16 shows a further embodiment, which consists of in the 1a shown arrangement by separation of a part 1314b shows its width along the transverse direction x of the width P of the section 1310 equivalent. The cut surface is placed here so that it has the anti-blaze edge 28 the second diffraction structure 14 bisected and runs along the edge where the blaze flank 26 and the base page 24 the second diffraction structure 14 adjoin one another. The second diffraction structure 14 remaining structure 1314a thus remains blazed, but with half blaze angle.

Claims (24)

Verfahren zum Entwerfen eines achromatischen diffraktiven optischen Elements, mit folgenden Schritten: a) konzeptionelles Bereitstellen zweier geblazeter Strukturen (12, 14; 1012, 1014), die – bezüglicher einer Bezugsebene übereinander angeordnet sind, – in einer Querrichtung (x) die gleiche Ausdehnung (P) haben und – jeweils ein im wesentlichen dreieckiges Profil mit jeweils einer zu der Bezugsebene parallelen und sich in der Querrichtung erstreckenden Grundseite (18, 24), einer zu der Grundseite geneigten Blazeflanke (20, 26) und einer zu der Grundseite senkrechten Anti-Blazeflanke (22, 28) haben, wobei die Anti-Blazeflanken (22, 28) der beiden Strukturen (12, 14; 1012, 1014) einander gegenüber liegen, und – unterschiedliche Brechzahlen haben; gekennzeichnet durch folgende weitere Schritte: b) konzeptionelles Entfernen eines Teils (14b; 114b; 214b; 314b; 412b, 414b; 512b, 514b; 612b, 614b; 712b, 714a'; 812b, 814b; 912b, 914b; 1012b; 1112b) einer der Strukturen (14), dessen Ausdehnung in der Querrichtung (x) kleiner ist als die Ausdehnung der Strukturen (12, 14; 1012, 1014) in der Querrichtung; c) konzeptionelle Verlagerung des entfernten Teils (14b; 1314b) in einer Richtung (z) senkrecht zu der Bezugsebene.A method of designing an achromatic diffractive optical element comprising the steps of: a) conceptually providing two blazed structures ( 12 . 14 ; 1012 . 1014 ), which - are arranged one above the other with respect to a reference plane, - have the same extent (P) in a transverse direction (x) and - each have a substantially triangular profile, each with a base side parallel to the reference plane and extending in the transverse direction ( 18 . 24 ), a Blaze flank inclined to the base ( 20 . 26 ) and an anti-Blaze flank perpendicular to the base ( 22 . 28 ), the anti-blaze flanks ( 22 . 28 ) of the two structures ( 12 . 14 ; 1012 . 1014 ) face each other, and - have different refractive indices; characterized by the following further steps: b) conceptual removal of a part ( 14b ; 114b ; 214b ; 314b ; 412b . 414b ; 512b . 514b ; 612b . 614b ; 712b . 714a '; 812b . 814b ; 912b . 914b ; 1012b ; 1112b ) one of the structures ( 14 ) whose extension in the transverse direction (x) is smaller than the extent of the structures ( 12 . 14 ; 1012 . 1014 ) in the transverse direction; c) Conceptual displacement of the removed part ( 14b ; 1314b ) in a direction (z) perpendicular to the reference plane. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine geneigte Fläche, die beim Entfernen eines Teils in Schritt b) entsteht, stufenförmig angenähert wird.Method according to claim 1, characterized in that that at least an inclined surface, which arises when removing a part in step b), is approximated stepwise. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Schritt b) zum Entfernen des Teils (14b; 114b; 214b; 314b; 412b, 414b; 512b, 514b; 612b, 614b; 712b, 714a'; 812b, 814b; 912b, 914b; 1012b; 1112b) mindestens ein ebener Schnitt durchgeführt wird.Method according to claim 1 or 2, characterized in that in step b) for removing the part ( 14b ; 114b ; 214b ; 314b ; 412b . 414b ; 512b . 514b ; 612b . 614b ; 712b . 714a '; 812b . 814b ; 912b . 914b ; 1012b ; 1112b ) at least a flat section is performed. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das entfernte Teil (14b; 114b; 512b; 612b, 614b; 812b, 814b; 912b, 914b) vor oder nach der Verlagerung in Schritt c) zusätzlich konzeptionell senkrecht zur Bezugsebene geschert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the removed part ( 14b ; 114b ; 512b ; 612b . 614b ; 812b . 814b ; 912b . 914b ) before or after the displacement in step c) is additionally sheared conceptually perpendicular to the reference plane. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das entfernte Teil (14b; 114b; 814b; 912b, 914b) ein dreieckiges Profil hat.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the removed part ( 14b ; 114b ; 814b ; 912b . 914b ) has a triangular profile. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das entfernte Teil (214b; 314b; 412b, 414b; 512b, 514b; 612b, 614b; 712b, 714a'; 812b, 1012b; 1112b) ein parallelogrammförmiges Profil hat.Method according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the removed part ( 214b ; 314b ; 412b . 414b ; 512b . 514b ; 612b . 614b ; 712b . 714a '; 812b . 1012b ; 1112b ) a parallelogram-shaped Profile has. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das entfernte Teil (214b; 314b; 412b, 414b; 512b, 514b; 612b, 614b; 712b, 714a'; 812b, 1012b; 1112b) im Profil zwei sich senkrecht zur Bezugsebene erstreckende Seiten hat.Method according to Claim 6, characterized in that the removed part ( 214b ; 314b ; 412b . 414b ; 512b . 514b ; 612b . 614b ; 712b . 714a '; 812b . 1012b ; 1112b ) in profile has two perpendicular to the reference plane extending sides. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das entfernte Teil ein rechteckiges Profil (314b; 412b, 414b; 514b; 712b; 1012b; 1112b) hat.Method according to Claim 7, characterized in that the removed part has a rectangular profile ( 314b ; 412b . 414b ; 514b ; 712b ; 1012b ; 1112b ) Has. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausdehnung des entfernten Teils (214b; 314b; 412b, 414b; 512b, 514b; 612b, 614b; 712b, 714a'; 812b, 1012b; 1112b) in der Querrichtung (x) gleich der halben Ausdehnung (P) der Strukturen (12, 14; 1012, 1014) in der Querrichtung (x) ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the extension of the removed part ( 214b ; 314b ; 412b . 414b ; 512b . 514b ; 612b . 614b ; 712b . 714a '; 812b . 1012b ; 1112b ) in the transverse direction (x) equal to half the extent (P) of the structures ( 12 . 14 ; 1012 . 1014 ) in the transverse direction (x). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den zwei Strukturen (12, 14) ein Zwischenraum (16; 116; 716,; 816; 1116; 1216) verbleibt, der mit einem gasförmigen, flüssigen oder festen Medium gefüllt ist oder ein Vakuum enthält.Method according to one of the preceding claims, characterized in that between the two structures ( 12 . 14 ) a gap ( 16 ; 116 ; 716 ; 816 ; 1116 ; 1216 ), which is filled with a gaseous, liquid or solid medium or contains a vacuum. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Medium Luft ist.Method according to claim 10, characterized in that that this Medium air is. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Strukturen (1012, 1014) Blazeflanken haben, die spaltfrei aneinander angrenzen.Method according to one of Claims 1 to 9, characterized in that the two structures ( 1012 . 1014 ) Blazeflanken have, which adjoin one another gap-free. Achromatisches diffraktives optisches Element, mit mehreren gleichartig aufgebauten Abschnitten (10), die a) in einer Querrichtung (x) hintereinander angeordnet sind und b) jeweils mindestens zwei übereinander angeordnete Strukturen aus Materialien mit unterschiedlichen Brechzahlen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Struktur (14b; 114b; 214b; 314b; 412b, 414b; 512b, 514b; 612b, 614b; 712b, 714a'; 812b, 814b; 912b, 914b; 1012b; 1112b) eine Ausdehnung entlang der Querrichtung (x) hat, die kleiner ist als die Ausdehnung (P) des jeweiligen Abschnitts (10) entlang der Querrichtung (x).Achromatic diffractive optical element, with several identically constructed sections ( 10 ) which a) are arranged one behind the other in a transverse direction (x) and b) each have at least two superimposed structures of materials with different refractive indices, characterized in that at least one structure ( 14b ; 114b ; 214b ; 314b ; 412b . 414b ; 512b . 514b ; 612b . 614b ; 712b . 714a '; 812b . 814b ; 912b . 914b ; 1012b ; 1112b ) has an extension along the transverse direction (x) which is smaller than the extent (P) of the respective section ( 10 ) along the transverse direction (x). Element nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Struktur (14b; 114b; 814b; 912b, 914b) ein dreieckiges Profil hat.Element according to claim 13, characterized in that the at least one structure ( 14b ; 114b ; 814b ; 912b . 914b ) has a triangular profile. Element nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Struktur (214b; 314b; 412b, 414b; 512b, 514b; 612b, 614b; 712b, 714a'; 812b, 1012b; 1112b) ein parallelogrammförmiges Profil hat.Element according to claim 13, characterized in that the at least one structure ( 214b ; 314b ; 412b . 414b ; 512b . 514b ; 612b . 614b ; 712b . 714a '; 812b . 1012b ; 1112b ) has a parallelogram-shaped profile. Element nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Struktur (214b; 314b; 412b, 414b; 512b, 514b; 612b, 614b; 712b, 714a'; 812b, 1012b; 1112b) im Profil zwei sich senkrecht zu einer Grundfläche des Elements erstreckende Seiten hat.Element according to claim 15, characterized in that the at least one structure ( 214b ; 314b ; 412b . 414b ; 512b . 514b ; 612b . 614b ; 712b . 714a '; 812b . 1012b ; 1112b ) in profile has two perpendicular to a base of the element extending sides. Element nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Struktur (314b; 412b, 414b; 514b; 712b; 1012b; 1112b) ein rechteckiges Profil hat.Element according to claim 16, characterized in that the at least one structure ( 314b ; 412b . 414b ; 514b ; 712b ; 1012b ; 1112b ) has a rectangular profile. Element nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Struktur (14b; 114b; 214b; 314b; 412b, 414b; 512b, 514b; 612b, 614b; 712b, 714a'; 812b, 814b; 1012b; 1112b) eine Ausdehnung in der Querrichtung hat, die gleich der halben Ausdehnung des jeweiligen Abschnitts in der Querrichtung ist.Element according to one of Claims 13 to 17, characterized in that the at least one structure ( 14b ; 114b ; 214b ; 314b ; 412b . 414b ; 512b . 514b ; 612b . 614b ; 712b . 714a '; 812b . 814b ; 1012b ; 1112b ) has an extension in the transverse direction which is equal to half the extent of the respective section in the transverse direction. Element nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte (10) periodisch mit einer Periode P entlang der Querrichtung (x) hintereinander angeordnet sind.Element according to one of Claims 13 to 18, characterized in that the sections ( 10 ) are arranged periodically with a period P along the transverse direction (x) one behind the other. Element nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Periode P sich entlang der Querrichtung (x) verändert.Element according to one of claims 13 to 19, characterized that the Period P changes along the transverse direction (x). Element nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Abschnitt mindestens drei Strukturen umfaßt, von denen zwei von einem fluidgefüllten Zwischenraum (16; 116; 716; 816; 1116; 1216) voneinander getrennt sind.An element according to any one of claims 13 to 20, characterized in that each section comprises at least three structures, two of which are defined by a fluid-filled gap ( 16 ; 116 ; 716 ; 816 ; 1116 ; 1216 ) are separated from each other. Element nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Strukturen in einem Abschnitt so angeordnet sind, daß der Abschnitt insgesamt das Profil eines rechtwinkligen Dreiecks mit jeweils einer zu einer Bezugsebene parallelen und sich in der Querrichtung erstreckenden Grundseite (1218), einer zu der Grundseite geneigten Schrägflanke (1220) und einer zu der Grundseite senkrechten Seitenflanke (1222) hat.Element according to one of claims 13 to 20, characterized in that the structures are arranged in a section such that the section as a whole has the profile of a right-angled triangle, each having a base side parallel to a reference plane and extending in the transverse direction (US Pat. 1218 ), an inclined to the base side inclined edge ( 1220 ) and a vertical side to the base side ( 1222 ) Has. Achromatisches diffraktives optisches Element, mit mehreren gleichartig aufgebauten Abschnitten, die a) in einer Querrichtung (x) hintereinander angeordnet sind und b) jeweils eine erste Struktur (12, 14b) und eine zweite Struktur (14a) aufweisen, die übereinander angeordnet und durch einen fluidgefüllten Zwischenraum (16) getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Struktur umfaßt: c) eine erste Unterstruktur (12), die aus einem ersten Material mit einer ersten Brechzahl besteht, d) eine zweite Unterstruktur (14b), die aus einem zweiten Material mit einer zweiten Brechzahl besteht, e) wobei sich die erste Brechzahl von der zweiten Brechzahl unterscheidet und f) die zweite Struktur (14a) ein Material mit der ersten Brechzahl enthält.Achromatic diffractive optical element, having a plurality of identically structured sections, which a) are arranged one behind the other in a transverse direction (x) and b) each have a first structure ( 12 . 14b ) and a second structure ( 14a ) arranged one above the other and through a fluid-filled gap ( 16 ), characterized in that the first structure comprises: c) a first substructure ( 12 ), which consists of a first material having a first refractive index, d) a second substructure ( 14b ), which consists of a second material having a second refractive index, e) wherein the first refractive index differs from the second refractive index, and f) the second structure (FIG. 14a ) contains a material having the first refractive index. Element nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Unterstruktur ein nicht parallelogrammförmiges Profil hat.Element according to claim 23, characterized that the second substructure has a non-parallelogram-shaped profile.
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