衍射光学是基于光的衍射原理，利用计算机设计衍射图，并通过微电子加工技术在光学材料只做表面浮雕的元件，由于衍射总是导致光学系统的最高分辩率受到限制，传统的光学总是尽量避免衍射效应造成的不利影响，直到60年代，随着模拟全息术和计算机全息图以及相息图的发明和成功地制作引起了观念上的重大变革。到了70年代，尽管计算机全息图和相息图的技日臻完善，但是制作在可见光和近红外光波段内具有高衍射效率的超精细结构元件仍面临困难，因而限制了衍射光学元件的实际应用范围，到了80年代，由美国MIT 林肯实验 室的W. B. Veldkamp 领导的研究组首先将制造超大规模集成电路(VLSI) 的光刻技术引入衍射光学元件的制作中,提出了“二元光学”的概念，之后各种新型的加工制作方法不断涌现，高质量的和多功能的衍射光学元件制作，从而极大的推动了衍射光学元件的发展。由于衍射光学元件及其灵活的控制波前，集多功能与一体和可复制的优良特性视光学系统及器件向轻型化，微型化和集成化发展。到了90年代至今，衍射光学元件的研究已成为光学界的前沿工作。这些元件可广泛运用于激光波面的矫正，光束剖面成形，光束阵列发生器，光学互连，光学平行计算，卫星光通信等方面。
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