定义
具有基于光衍射的工作原理的光学元件。
衍射光学是基于元件的光学，其工作原理基本上基于光的衍射现象。 使用此类设备可以获得非常广泛的光学功能。
也许最简单的例子是衍射光栅和类似的器件在某些周期性光栅结构下被利用。 然而，术语衍射光学元件最常用于微光学元件的上下文中（见下文）。 微光学衍射光学器件的一般吸引力在于实现各种光学功能的多功能性（部分与其他方法相比具有显着的性能进步）以及使用非常薄的设备实现此功能的可能性。
衍射光学元件的一个典型方面是其性能的波长依赖性，因为光学波长会影响光学相位的差异，这对于衍射效应至关重要。 特别是在涉及激光的应用中，这通常没有问题，因为激光辐射无论如何都限制在很小的光带宽内。 更成问题的是，大量的光功率通常保持在零衍射阶，这不适用于该应用。
以下描述来解释最重要的衍射器件类型。
周期性衍射光栅
周期性衍射光栅可以用不同的方法制造，例如作为直纹光栅和全息方法。 它们用于许多应用，例如：
- 光栅光谱仪
- 大量色散（例如，用于啁啾脉冲放大系统）
- 激光波长调谐
- 衍射分束器
- 光谱束组合
除了表面光栅外，还有体积布拉格光栅，其中包含介质内的折射率调制。
有关更多详细信息，请参阅有关衍射光栅和体积布拉格光栅的文章。
菲涅耳区板
区板可以看作是一种特殊的衍射光栅，包含圆形结构而不是直线光栅线。 例如，它们可用于聚焦光线。 其中一些是作为微光学实现的，如下一段所述。
衍射微光学
通常，微光学衍射元件被制成薄板，在入射光束（通常是激光束）上施加一定的光学相位变化空间图案。 其中一些是二进制元素，其中整个表面仅发生两个不同的相位延迟，而另一些则具有“模拟”相位曲线，即（原则上）具有任意相位变化。 虽然高度剖面通常受到严格的限制，但具有大相变的准连续相剖面可以使用离散高度步长来实现，其大小通常是真空波长除以所用材料与周围介质（例如空气）之间的折射率差。 （有时也会使用按整数因子增加的步长。 当然，这个原理只适用于准单色光。
有一些微光学器件被设计成可以获得某种衍射图案，在不同点上具有明确定义的光功率分布。 这种装置可以用作具有多个（有时是多个）输出的衍射分束器，或者反向用作光束组合器，例如用于高功率激光器的相干光束组合。 例如，生成的光斑阵列可以是矩形的，衍射消失成超过某个值的阶数。 更复杂的结构在均匀照明时会产生任意的照明模式。
此外，还有衍射透镜，实现为区域板，至少可以在一些狭窄的波长范围内很好地聚焦光束，同时需要比传统透镜少得多的空间。 令人惊讶的是，甚至可以制造具有计算优化结构的衍射消色差透镜。
用于校正波前变形的相位校正板可以用类似的方法生产。 它们的工作原理可能涉及也可能不涉及衍射。
原则上，微透镜可以基于与普通（较大）透镜相同的折射原理工作。 然而，衍射效应对于如此小尺寸的元件很容易变得很重要，事实上，人们经常在包含微透镜的器件中利用这种效应。 例如，它们用于不同种类的衍射光束均质器。 此类设备还可能包含伪随机衍射扩散器，其也可以被视为全息扩散器。
制造技术
已经为衍射光学元件开发了广泛的制造技术。 其中一些只能产生二进制结构，而另一些也可以产生模拟轮廓。 例如，有计算机控制的激光写入技术，即使产量不是很大，制造商也可以为设备提供定制设计。 在其他情况下，使用计算机生成的全息影像。 此外，可以采用传统的光刻方法，如光刻。
