ГОСТ Р 58565-2019
(ИСО 15902:2004)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Оптика и фотоника
ДИФРАКЦИОННАЯ ОПТИКА
Термины и определения
Optics and photonics. Diffractive optics. Terms and definitions
ОКС 17.180.01
Дата введения 2020-09-01
1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием "Научно-исследовательский институт физической оптики, оптики лазеров и информационных оптических систем Всероссийского научного центра "Государственный оптический институт им.С.И.Вавилова" (ФГУП "НИИФООЛИОС ВНЦ "ГОИ им.С.И.Вавилова") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 296 "Оптика и фотоника"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 сентября 2019 г. N 817-ст
4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту ИСО 15902:2004* "Оптика и фотоника. Дифракционная оптика. Словарь" (ISO 15902:2004 "Optics and photonics - Diffractive optics - Vocabulary", MOD) путем включения в текст стандарта дополнительных фраз и положений для учета потребностей национальной экономики Российской Федерации и особенностей российской национальной стандартизации, выделенных курсивом, а также путем изменения его структуры для приведения в соответствие с правилами, установленными в ГОСТ 1.5 (подразделы 4.2 и 4.3).
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.
Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5).
Сопоставление структуры настоящего стандарта со структурой указанного международного стандарта приведено в дополнительном приложении ДА
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
6 Некоторые элементы настоящего стандарта могут быть объектами патентных прав. Международная организация по стандартизации (ИСО) не несет ответственности за установление подлинности каких-либо или всех таких патентных прав
Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)
Установленные настоящим стандартом термины расположены в систематизированном порядке, отражающем систему понятий в области дифракционной оптики.
Для каждого понятия установлен один стандартизованный термин. Для стандартизованных терминов 2.2.1, 2.2.7, 2.2.9 и 2.2.10 приведены в качестве справочных их краткие формы, которые разрешается применять в случаях, исключающих возможность их различного толкования.
Установленные определения допускается при необходимости изменять, вводя в них производные признаки, раскрывая значения используемых в них терминов, указывая объекты, относящиеся к определенному понятию. Изменения не должны нарушать объема и содержания понятий, определенных в настоящем стандарте.
Стандартизованные термины набраны полужирным шрифтом, их краткие формы, в том числе представленные аббревиатурой, и/или общепринятые условные обозначения - светлым.
Настоящий стандарт устанавливает основополагающие термины и определения в отношении дифракционной оптики и дифракционных оптических элементов для распространения волн в свободном пространстве. Цель настоящего стандарта - предоставление согласованной общей терминологии, которая уменьшит двусмысленность и непонимание и, тем самым, будет способствовать развитию сферы дифракционной оптики.
2.1.1 дифракционная оптика (diffractive optics): Раздел оптики, посвященный изучению дифракции и созданию на этой основе дифракционных оптических элементов.
2.1.2 бинарная оптика (binary optics): Раздел дифракционной оптики, оптические компоненты которой обладают двумя значениями комплексного амплитудного коэффициента пропускания.
2.1.3 голограммная оптика (holographic optics): Раздел дифракционной оптики, в котором в качестве оптических элементов рассматривают, изучают и используют голограммы для преобразования фронта падающей волны в конкретный геометрический фронт.
2.2.1 дифракционный оптический элемент; ДОЭ (diffractive optical element; DOE): Оптический элемент, осуществляющий преобразование проходящего (отраженного) оптического излучения в результате дифракции на его микроструктуре с постоянным или с изменяющимся по заданному закону периодом.
2.2.2 амплитудный дифракционный оптический элемент (amplitude diffractive optical element): Дифракционный оптический элемент, дифракционная микроструктура которого осуществляет амплитудную модуляцию проходящего (отраженного) через него оптического излучения.
2.2.3 фазовый дифракционный оптический элемент (phase diffractive optical element): Дифракционный оптический элемент, дифракционная микроструктура которого осуществляет фазовую модуляцию проходящего (отраженного) через него оптического излучения.
2.2.4 пропускающий дифракционный оптический элемент (transmission diffractive optical element): Дифракционный оптический элемент, осуществляющий преобразование падающего оптического излучения при его прохождении через этот элемент.
2.2.5 отражательный дифракционный оптический элемент (reflection diffractive optical element): Дифракционный оптический элемент, осуществляющий преобразование падающего оптического излучения при его отражении от этого элемента.
2.2.6 активный дифракционный оптический элемент (active diffractive optical element): Дифракционный оптический элемент, дифракционные характеристики которого могут динамически изменяться.
2.2.7 голограммный оптический элемент; ГОЭ (holographic optical element; HOE): Дифракционный оптический элемент, изготавливаемый как методами интерференции световых волн, так и методами лазерной и электронной литографии.
2.2.8 синтезированный дифракционный оптический элемент (computer generated diffractive optical element): Дифракционный оптический элемент, выполненный в виде синтезированной голограммы (СГ), спроектированный на компьютере и изготовленный под управлением компьютера.
Примечания
1 Синтезированная голограмма: Голограммный транспарант, полученный моделированием голографического процесса с использованием вычислительной техники.
2 Осевая синтезированная голограмма: Синтезированная голограмма, эквивалентная физической голограмме Габора.
3 Внеосевая синтезированная голограмма: Синтезированная голограмма, эквивалентная голограмме Лейта.
4 Киноформ-голограмма: Фазовая синтезированная голограмма с углом "блеска".
5 Синтезированный дифракционный оптический элемент обычно изготавливают с использованием механического метода (с применением специального алмазного лезвийного инструмента), метода сфокусированного лазерного пучка или метода литографии, в том числе с использованием электронных и ионных технологий.
2.2.9 синтезированный голограммный оптический элемент; СГОЭ (computer generated hologram optical element; CGHOE): Голограммный оптический элемент, выполненный в виде синтезированной голограммы*.
________________
* Термин добавлен в связи с широким практическим применением голограмм такого типа.
2.2.10 бинарный оптический элемент; БОЭ (binary optical element; BOE): Амплитудный и/или фазовый дифракционный оптический элемент с бинарной структурой поверхностного рельефа (см. 2.1.2).
2.3.1 Общие сведения
2.3.1.1 подложка дифракционного оптического элемента (substrate for diffractive optical elements): Материальный носитель дифракционной микроструктуры.
Примечание - Микроструктура может быть выполнена (размещена) на поверхности подложки или в ее объеме.
2.3.1.2 дифракционная решетка (grating): Пространственная структура с постоянным или изменяющимся по заданному закону периодом полос (элементарных элементов).
2.3.2 Фазовая структура
2.3.2.1 фазовый профиль (phase profile): Фазовый сдвиг, в пределах каждого периода микроструктуры дифракционного оптического элемента, вносимый в проходящее через дифракционный оптический элемент или отраженное от него оптическое излучение.
Примечание - Фазовый сдвиг описывается заданным математическим выражением, в соответствии с которым изменяется пространственное распределение фазы падающего оптического излучения.
2.3.2.2 рельефно-фазовый дифракционный оптический элемент (surface relief diffractive optical element): Оптический элемент, дифракционная эффективность и рабочий спектральный диапазон которого определяются дисперсионными свойствами материалов этого оптического элемента и геометрией рельефа.
Примечание - Рельеф может быть локализован внутри подложки или на ее поверхности.
2.3.2.3 Q-фактор; Q (Q-factor; Q): Значение добротности, вычисляемое для периодической структуры с синусоидальным профилем показателя преломления по формуле
, (1)
где - длина волны в воздухе, нм;
T - толщина решетки, мкм;
- средний показатель преломления решетки;
- период дифракционной решетки, мкм.
Примечание - Данное значение применяют для категорирования дифракционных оптических элементов по соотношению толщины слоя и периода микроструктуры дифракционного оптического элемента.
2.3.2.4 двумерный дифракционный оптический элемент (thin diffractive optical element): Дифракционный оптический элемент, формирующий не менее трех дифракционных порядков, при этом усредненный период дифракционной микроструктуры этого оптического элемента много больше толщины рабочего слоя.
Примечание - Для двумерного дифракционного оптического элемента с синусоидальным профилем показателя преломления это значение выражается как Q<1.
2.3.2.5 трехмерный дифракционный оптический элемент (thick diffractive optical element): Дифракционный оптический элемент, формирующий преимущественно один дифракционный порядок (с выполнением условия Брэгга), при этом усредненный период дифракционной микроструктуры этого оптического элемента много меньше толщины рабочего слоя.
Примечание - Для трехмерного дифракционного оптического элемента с синусоидальным профилем показателя преломления это значение выражается как Q>>1.
2.3.2.6 объемно-фазовый дифракционный оптический элемент (volume phase diffractive optical element): Трехмерный дифракционный оптический элемент, дифракция в котором образуется за счет заданного пространственного распределения показателя преломления.
2.3.2.7 фазовый сдвиг (phase step): Заданный сдвиг фазы в бинарной фазовой структуре.
2.3.2.8 бинарная фазовая структура (binary phase structure): Дискретная фазовая структура, которая имеет одну заданную (постоянную) разность фаз.
2.3.2.9 многоуровневая фазовая структура (multi-level phase structure): Фазовая структура, которая имеет более двух фазовых уровней в пределах одного периода.
2.3.2.10 дифракционный оптический элемент с углом "блеска" (blazed diffractive optical element): Дифракционный оптический элемент с поверхностным рельефом, который может концентрировать энергию дифрагированного света в заданном порядке или порядках дифракции при помощи призматической структуры за один период.
2.3.2.11 дифракционная решетка с "глубоким" рельефом (deep grating): Решетка с поверхностным рельефом, фазовая глубина которого многократно превышает 2.
2.3.2.12 структура с несколькими порядками дифракции (multi-diffraction-order structure): Дифракционный оптический элемент, который содержит части, создающие различные порядки дифракции.