DOE激光元器件的製造工藝是怎麼樣的？

什麼是光學衍射元器件DOE？它的製作工藝是什麼樣的，如何衡量DOE的性能好壞？最後，如何做好中心亮點的消除？

本人近期在關注3D攝像頭的行業，了解一些做DOE公司的情況，就不請自來了。

我把原題目重新改寫了一下，因為對絕大多數人來說，第一個問題是：什麼是光學衍射元器件（Diffractive Optical Elements, DOE）？

先上一個自己做的圖，便於理解：

可以看到，入射光穿過光學衍射元器件(DOE)後，光束被整形成為預設達到的圖案，角度，強度分布等。簡單來講，光學衍射元器件（DOE）本質上是一片有複雜表面3D結構的透光薄片（可能是玻璃，也可能是複合材料，PET等）。產品的圖片如下，看起來就是個不起眼的薄塑料片，或是玻璃片。

那麼DOE到底是用來做什麼的呢？用途很多，從上面那個圖可以看到，激光虛擬鍵盤，條碼槍，小到自行車燈，都會用到這個薄片。突然被關注，或者說被段郎這個外行注意到，當然是因為iPhone8 要上深度攝像頭的消息。要知道，這可是幾千萬片，甚至上億片的大生意。

在這個生意里，DOE是個關鍵元器件。做個粗暴的類比，DOE比較像深度攝像頭中的『鏡頭』：DOE + 光源（多數是激光），就是光的發射模組。再加上接受部分（如CMOS），就是深度攝像頭的光學模組（目前整個產業中，發射端的難度更大，也更不成熟）。最後，結合軟體和演算法，就是『三維感測系統』。整個產業結構如下所示：

再刨根問底一下，為什麼深度感測器需要DOE來對出射光進行調製呢？這要根據深度攝像頭的兩種原理來看。首先是結構光的技術路線，也是盛傳將在iPhone8前置攝像頭上應用的技術（坐等被打臉）。蘋果在2013年以3.45億美金的價格收購了以色列的PrimeSense，後者在Kinect 1代產品上應用過。

背後的原理是什麼呢？如果把一堆離散的光斑投在物體上，就像標尺一樣，光的紋路會發生變化，可以通過採集這些紋理變化，計算出不同的深度。如下圖所示：

如果看著感覺費勁，還有一個『文科生版本』，轉載自華捷艾米的微博：『我們知道如果拿一個手電筒照射牆壁，站近或站遠，牆上的光斑是不同大小的，從不同角度照射牆，光斑也會呈現不同的橢圓。這就是基本原理了。』在當前的深度攝像頭中，主流方案是採用『偽隨機散斑』（Pseudo-Radom）的方法，投射出幾萬個看起來毫無規律的光斑，而把一束激光散成需要的樣子，就要用到DOE了。這個是Holoeye網站上的產品說明：

事實上，在TOF（飛行時間）的技術路線中，由於需要將光均勻地投出去，有時也需要加入設計較為簡單的DOE，因此TOF並非完全用不上DOE元件。

什麼是光學衍射元器件DOE？

diffractive optics elements。用光的衍射原理對光線進行調製，理論上可以設計DOE微結構得到任意所需的圖案。

它的製作工藝是什麼樣的，如何衡量DOE的性能好壞？

光刻刻蝕或複製，其他好多工藝都是這兩個衍生出來的。

和普通攝像頭類似，用軟體進行圖像分析，對比度均勻性很重要，照射角也不容忽視。

最後，如何做好中心亮點的消除？

中心亮點就是零級衍射，改變微結構去消除，有專門的物理光學模擬軟體vitruallab。

是誰把我推薦到這樣的回答問題里去了，小女子真的不會，但這輩子最崇拜的就是理科生！