衍(yan)射(she)光(guang)學元件（Diffractive Optical Element，DOE）是近幾年蓬(peng)勃發展的新興光(guang)學元件。DOE通常采(cai)用微納(na)刻(ke)蝕(shi)工藝構成二維分(fen)布(bu)的衍(yan)射(she)單元，每個衍(yan)射(she)單元可以有特定的形貌、折射(she)率等(deng)，對激光(guang)波(bo)前位相分(fen)布(bu)進行精細調控(kong)。激光(guang)經過每個衍(yan)射(she)單元后發生衍(yan)射(she)，并(bing)在一定距離（通常為(wei)無窮(qiong)遠(yuan)或(huo)透鏡焦平(ping)面）處產生干涉，形成特定的光(guang)強分(fen)布(bu)。
衍射(she)光(guang)(guang)學(xue)元件問世后在高功率激(ji)光(guang)(guang)、激(ji)光(guang)(guang)加(jia)工、激(ji)光(guang)(guang)醫療、顯微(wei)成像(xiang)、激(ji)光(guang)(guang)雷達(da)、結構(gou)光(guang)(guang)照明(ming)、激(ji)光(guang)(guang)顯示等等領域展現了巨大的應用潛(qian)力，其優勢主要(yao)在于：
1) 高效率。準確設計的衍射單元結構可以確保接近100%的激光能量被投射到所需要的圖樣上，效率大大高于掩膜等手段；
2) 使用便利。衍射光學元件具備非常小的體積和重量，插入光路中即可使用；大多數情況下可配合標準的透鏡、場鏡、顯微物鏡等使用；
3) 靈活性。得益于微納加工技術的長足發展，DOE可以針對不同的激光器或不同的目標光強/位相分布進行訂制。同時，DOE應用的光路結構非常簡單，在使用中搭配不同的透鏡，可實現不同幾何尺寸的光斑。
作為一(yi)種新型的光學器件，在選擇(ze)/使用衍射(she)光學元件時需要對它的特性有所了解。
根(gen)據不(bu)同的用(yong)途(tu)，DOE通常可以(yi)(yi)分為(wei)光束整形、分束、結構光、多(duo)焦、其他(ta)特(te)殊光束產生等(deng)種(zhong)類；每(mei)種(zhong)品類有不(bu)同的原(yuan)理、設(she)計和應用(yong)特(te)點。一般而言，在選擇(ze)使用(yong)DOE元(yuan)件(jian)之前需注意以(yi)(yi)下(xia)原(yuan)則：
1) 衍(yan)射光(guang)學元件產(chan)生的光(guang)束也不(bu)(bu)能(neng)違(wei)背光(guang)的傳播(bo)規律；其構建(jian)的特定(ding)光(guang)強分(fen)布只能(neng)在一定(ding)景深范圍(wei)內(nei)存在。因(yin)此在使用(yong)時，所需的光(guang)斑形貌(mao)、尺(chi)寸、工作距離、景深等(deng)有時不(bu)(bu)可兼(jian)得，需要做出權衡；
2) 衍射(she)光(guang)學元件(jian)通常(chang)依據激光(guang)的(de)波長、光(guang)束口徑、光(guang)束模式（M2）、近場強度分布來設計，因此在選擇前(qian)應較(jiao)為準確(que)的(de)測量這些參數。使用參數與設計參數不(bu)匹配將導(dao)致使用效果不(bu)佳甚至(zhi)無法使用；
3) 衍射光學(xue)元件對(dui)入射光的角度敏感，需要較好的光路調整(zheng)精度和穩定性；
4) 大部(bu)分衍射(she)光學(xue)元件(jian)對入射(she)激光的波前位相進行精密調控，因此(ci)光路中的其他部(bu)件(jian)如反/ 透射(she)鏡(jing)(jing)片，透鏡(jing)(jing)等要使用高精度(du)、低波差的器件(jian)，否則會(hui)影(ying)響(xiang)最終(zhong)的效(xiao)果；
5) 和常(chang)規透射光(guang)(guang)學元(yuan)件(jian)一(yi)樣，根據不同的(de)波長、激(ji)光(guang)(guang)強度的(de)要求，衍射光(guang)(guang)學元(yuan)件(jian)可采用(yong)石(shi)英(ying)、玻璃(li)、寶石(shi)、塑料與(yu)樹脂、ZnSe等紅外材(cai)料制作，也可鍍(du)增(zeng)透膜。
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