1971年Dammann和Gortler等人想在光刻时同时获得物体的多重像来提高光刻效率,便研究制作了一种能够产生一维或二维等强度光点阵列的特殊孔径函数的衍射光栅[1]。这便是Dammann光栅。这种光栅的相位级是二阶的。77269
1990年,Wakler和Jahns提出了多阶相位级的衍射光栅,衍射效率达到了76%。
1992年Vasara等人提出了非正交二维结构Dammann光栅的概念,并给出了多种对二值相位光栅进行优化设计的方法。同年,Morrison等人提出了偶数分束的Dammann光栅。
1994年华中理工大学激光技术国家重点实验室的研究人员设计出理论衍射效率达81。8%的65×65点阵的Dammann光栅,理论非均匀性小于0。4%。基于模拟退火—回火与广义简约梯度算法混合的设计思路。
1995年中科院长春光机所首次将神经元网络向后传播算法引入二元光学优化设计,实现了以较快的收敛速度达到很高的均匀性。但是这种方法得到的是局部最优解,无法用于解决全局优化问题。
2001年北京邮电大学提出了利用改进的模拟退火算法设计任意形状光点阵分布的多阶相位Dammann光栅。同年,中国科学院上海光学精密机械研究所利用光刻法制作出64×64的偶数分束数Dammann光栅[2]。论文网
2003年,中科院上海光机所提出圆环形Dammann光栅,用以产生等强度的圆环衍射分布。
2007年,国防科技大学的颜树华教授等人提出了一种设计亚波长结构Dammann光栅的耦合波理论和遗传算法,用这种方法设计Dammann光栅理论衍射效率在90%以上。翌年,又在此基础上设计出偶数分束数亚波长Dammann光栅,该光栅具有很好的去零级衍射效果的,以使光束均匀性更好且衍射效率达93%。
2012年,中科院上海光机所的周长河课题组发明了三维Dammann光栅,此光栅可将常规透镜的单一焦点转换成三维焦点阵列。2015年,该课题组发明了可控衍射效率的面阵型Dammann光栅。
从诞生至今,经过几十年的发展,Dammann光栅在理论上已相当成熟,设计方法多种多样,且分束数、光强均匀度和衍射效率也可以达到很高。Dammann光栅已经在光计算、光互联等的许多领域得到了广泛应用。