介绍
在许多激光应用中（例如焊接和外科手术），要求传送高功率的红外激光束（通常是CO2激光束）和附加的可见激光，该可见光束同轴地叠加在红外光束上，以提供一种准直的方法。然而，由于可见光和红外光之间的频率差异，由于色差导致递送系统中的透镜以略微不同的角度折射可见光和红外光。这种发散会导致两束光束聚焦在不同的位置，导致瞄准不精确。双波长聚焦组合器变是一种色差校正设备。该混合元件是一个在其平面镜侧具有相应衍射图案的平凸透镜。两种波长的焦距是在设计期间根据客户的应用而确定的。另一方面，某些应用需要色差的增加，例如增加焦点的空间间隔。根据工作波长设计正确的DOE也可以实现此目标。
操作原理
同时使用多个波长的激光系统存在色差。 与较长的波长相比，较短的波长将聚焦在较短的距离上。 双波长入射光束的色差的简单情况如图1所示。
双波长DOE有三个主要应用：
使用DOE可以校正彼此相距很远的两个波长的色差，因此两个工作波长将具有相同的焦距。 通常，衍射图样会通过将短波长的焦点扩展到较长波长的焦点位置而仅影响较短波长（请参见下面的图2）
- 操作原理非常简单。 对于准直的双波长输入光束（单模或多模），两个输出光束聚焦在固定的单焦距上。 焦距是在DOE的设计过程中预先确定的，并且基于较长的波长焦距。 这种配置主要是在将高功率红外激光束（通常为CO2激光束）和可见光瞄准束组合后用于色差校正。
- 相互靠近的两个或更多个波长的色差校正。在这里，衍射图案将影响所有工作波长。特殊设计的衍射图样将所有波长组合到同一焦点。
- 控制彼此靠近的两个或更多个波长的色差。此应用过程允许根据要求更改每个波长的焦距，以实现它们之间的固定距离（请参见下面的图3）。
理论
通常将红外激光束（co2 10.6um）作为工作波长，而将将红色波长（HeNe 633nm）作为可见光范围内的指示器。双波长聚焦组合器DOE具有仅影响一个单一波长（较短波长）的独特性质。常规的平凸聚焦透镜对于红色波长f Red具有固定的焦距。
“零”级的焦点是指所用镜片的折射FL。
为了扩展此焦距使其等于IR波长的聚焦透镜f IR ，应使用衍射图样。衍射图的目的是增加“光焦度”以将f Red扩展/校正 为f IR 。焦距f Diffractive的校正 通过以下公式计算：
设计注意事项和限制
双波长DOE的微观结构是多层的。通常它在4到8级之间，尽管16级设计也是可能的。
对于标准的双波长元件（即10.6 um和633 nm），DOE在较短波长下的效率分别为4级和8级，效率范围为80％到90％以上。对于更长的波长，效率接近100％。DW DOE还可以用于更短的波长的设计（UV-VIS，VIS-Near IR，UV-Near IR等）。
在这种情况下，考虑因素略有不同，因为衍射图样可能会影响两个波长。
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双波长F-THETA镜头
Holo / Or正在为医疗和扫描仪系统提供带双波长透镜的F-Theta衍射透镜。此选项无需将双波长透镜放置在扫描仪内部，并提供了焦距偏移和场校正。阅读有关此解决方案的更多信息。
