Введение
Устройство, используемое для фокусировки света с помощью дифракции
Зонная пластина – это устройство, используемое для фокусировки света или других явлений, проявляющих волновые свойства. В отличие от линз или изогнутых зеркал, зонные пластины используют дифракцию вместо преломления или отражения. Основываясь на анализе французского физика Огюстена Жана Френеля, их иногда называют зональными пластинами Френеля в его честь. Способность зонной пластины к фокусировке является развитием феномена пятна Араго, возникающего при дифракции от непрозрачного диска. Зонная пластина состоит из набора концентрических колец, известных как зоны Френеля, которые попеременно непрозрачны и прозрачны. Свет, попадающий на зонную пластину, дифрагирует вокруг непрозрачных зон. Зоны могут быть расположены таким образом, чтобы дифрагированный свет конструктивно интерферировал в желаемой точке фокусировки, формируя там изображение.
Свободный параметр
Для конструктивной интерференции не имеет значения абсолютное значение фазы, а лишь то, что она одинакова для каждого кольца. Следовательно, к длине всех путей можно произвольно добавить величину.
Эту опорную фазу можно выбрать для оптимизации вторичных характеристик, таких как боковые лепестки.
Линзы
Зонные пластины могут использоваться как объективы для формирования изображений с одной точкой фокусировки, при условии, что используемая решетка имеет синусоидальную форму.
Отражение
Зонная пластина, используемая в качестве отражателя, позволит фокусировать радиоволны подобно параболическому отражателю. Это позволяет сделать отражатель плоским, что упрощает его изготовление. Кроме того, это дает возможность установить правильно спрофилированный отражатель Френеля вплотную к стене здания, избежав ветровой нагрузки, которой подвержен параболоид.