计算机光学元件基于光波衍射理论,通过在片基上刻蚀产生两个或多个台阶深度的浮雕结构,形成纯相位并同轴再现,使其具有极高的衍射效率。其分析方法包括几何理论法、标量衍射理论法和矢量理论法。其制作根据元件表面的相位分布函数,反推出相位分布,再按照相位分布等级N,制作n个二元振幅型掩模版,最后进行光刻和离子束刻蚀。