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衍射光學元件（Diffractive Optical Elements) 簡稱 DOE， 又稱二元光學器件，主要用于激光束整形，比如均勻化、準直、聚焦、形成特定圖案等。

　
主要應用包括激光光束整形（如激光加工、醫(yī)療、成像系統(tǒng)、傳感器，圓形或方形平頂光束整形，矩陣、柵格、線形、圓形圖案整形）和用作天文學中的相位器件。典型應用描述如下：

1. 在科研中應用：
*   摻鈦藍寶石的泵浦光整形：衍射光學器件(DOE)將泵浦光YAG激光、倍頻光束變成均勻的平頂光束，以免損壞摻鈦藍寶石晶體。
*   腔內激光束整形：衍射光學器件(DOE)作為腔內相位鏡將前放光束整形為均勻方形光束（*I*兆焦耳激光工程中已經使用）。 
*   飛秒激光束整形：摻鈦藍寶石飛秒激光光束整形以優(yōu)化非線性效應。
 
2. 在醫(yī)療中應用：
*   對去皺紋的Er: G*ass激光束整形：衍射光學器件(DOE)將光束分成多個均勻光點進行治療。 
*   對治療血管損傷的KTP激光束整形：衍射光學器件(DOE)使光束在治療區(qū)均勻掃描。
*   對治療眼角膜的準分子激光束整形：衍射光學器件(DOE)將光束變成完美的高斯光束以保證極高的治療精度。
 
3.  在激光加工中應用：
*   焊接：衍射光學器件(DOE)將CO2激光光束變成圓環(huán)形均勻光束以便將能量分布在兩個焊接器件上。
*   切割：衍射光學器件(DOE)將Nd:YAG或CO2光束變成完美的高斯光束以保證極高的切割精度。
*   熱處理：衍射光學器件(DOE)將Nd:YAG,CO2或準分子光束變成均勻分布的平頂光束以便均勻加工。
*   打標：衍射光學器件(DOE)將Nd:YAG或準分子光束變成均勻分布的平頂光束以便控制標記深度與寬度。
 
4.  在天文學中應用：
*   大氣擾動模擬相位片：二維編碼相位圖模擬大氣擾動的空間分布。 
*   多個望遠鏡鏡片相位調整：相位傳感器與模擬器以便準直多個大型望遠鏡鏡片。 
*   行星探測：日冕觀測儀掩膜以減弱恒星高亮度光來觀察鄰近的行星。 
*   成像系統(tǒng)的像差矯正相位片：菲涅耳衍射透鏡矯正天文成像儀的像差。