衍射光学元件（DOE元件）

衍射光学元件在激光加工、激光光束整形、激光医疗、移动智能设备、人机自然交互体感、手姿控制系统等领域应用广泛，可实现高衍射效率、高均匀性光束变换、整形、分光及位相调制等。深入研究基于标量衍射理论的G-S算法、直接二元搜索法(DBS)、模拟退火算法(SA)、遗传算法(GA)、能量守恒算法及基于矢量衍射理论的积分法、微分法、模态法、耦合波法，开发出多款专业光学设计软件，可提供全局设计方案。深入开展高深宽比纳米结构的制备研究，成功实现大角度（70度）、复杂图形的设计、加工、制备。产品主要技术参数：器件口径：＜100mm；器件材料：熔融石英、BK7、硅、锗、硒化锌、K9、氟化钙、蓝宝石等；特征尺寸：百纳米~微米；量化台阶：多阶 ；衍射效率高。

1、分束器件

将入射光按照设计要求分成所需的一维或二维多束出射光，如2×2、4×4、7×7、 9×9、15×15、65×65等。使用波长涵盖565nm、694nm、850nm、1064nm、2940nm、10.6um等。分束器点阵间能量一致性高、中央主极大可有效控制，也可根据设计需求达到特定能量比分布。可广泛应用于激光医疗、激光加工等领域。

2、整形器件

将入射光按照设计要求分成所需的平顶光、环形光、四极照明等多种，能量比可控。可应用于激光热处理、激光热负荷实验、信号处理等。

3、任意图形生成器件

发展了基于矢量理论的设计方法，成功实现大角度、复杂图形的设计，并成功实现多台阶衍射元件的加工和制备。可根据用户需求，生成任意的图形分布，比如各种标志、人像、枪瞄、网格等衍射元件的设计和加工以及检测。

4、轴向多焦点及长焦深DOE

轴向多焦点DOE，当准直平行光入射时，可以在光轴方向上产生多个焦点，且焦点的数量、间距和能量比可以根据用户需求灵活地调控。长焦深DOE，对于确定的入射光尺寸和透镜的F数，可以灵活调节焦深。

5、多波长DOE元件

通过衍射元件实现对混合光的精确控制，在成像、全息、光镊、彩色成像像差校正、信息处理、信息传输、防伪、保密等领域有广泛的用途。

6、激光虚拟键盘

激光虚拟键盘通过衍射光学元件在指定平面产生虚拟的键盘图像，再通过红外传感器感知使用者的手指位置，从而达到输入目的。目前激光虚拟键盘已应用于手机、平板电脑、便携式充电设备等。研制的虚拟键盘字体清晰、均匀性好、能量利用率高。提供标准键盘衍射器件，接受定制不同字体、不同排布、不同语言的特种键盘研发。

7、结构光生成器

人机行为交互是指计算机通过定位和识别人类，跟踪人类肢体运动，表情特征，从而理解人类的动作和行为，并做出响应的智能反馈过程的一种全新的、和谐、普适的交互方法。由于衍射件可以把激光变换成几乎任意复杂的结构光(Structured light)，包括散斑、条纹等，在体感、手姿控制等系统中得到广泛应用。另外，DOE在深度相机、3D测量等领域应用前景广泛。
2014年12月26日，微光学组成功研制出零级满足人眼安全标准的830nm随机点阵产生器。可广泛应用于运动物体追踪，手势识别，三维传感与测量等领域。下图为微光学组实拍的830nm下随机点阵图，中心零级功率低于0.04mw。