Отражающий четырёхзонный субволновый элемент микрооптики для преобразования линейной поляризации в радиальную
Налимов А.Г.
, О' Фаолейн Л., Стафеев Р.В., Шанина М.И., Котляр В.В.

Аннотация:
Рассчитан и изготовлен четырёхзонный субволновый бинарный дифракционный оптический микроэлемент (размером 100×100 мкм) для преобразования поляризации из линейной в радиальную. Период решёток равен 400 нм, и высота субволнового микрорельефа в плёнке золота для длины волны света 633 нм составила всего 110 нм. Моделирование FDTD-методом и с помощью интеграла Релея–Зоммерфельда показало, что, несмотря на наличие всего четырёх зон, поворачивающих поляризацию падающего пучка на четыре различных угла, в дальней зоне формируется радиально-поляризованный пучок с гладким изменением поляризации по его окружности. Экспериментально показано, что в ближней зоне в зависимости от направления оси поляризатора на выходе светлыми оказываются две зоны 4-зонного микроэлемента по одной или по другой диагонали, что доказывает наличие радиальной поляризации в отражённом пучке.

Ключевые слова :
радиальная поляризация, отражающая субволновая дифракционная решётка в плёнке золота.

Литература:

  1. Kotlyar, V.V. Design of diffractive optical elements modulating polarization / V.V. Kotlyar, O.K. Zalyalov // Optik. – 1996. – V. 103, Issue 3. – P. 125-130.
  2. Bozom, Z. Pancharatnam-Berry phase in space-variant polarization-state manipulations with subwavelengtn gratings / Z. Bozom, V. Kleiner, E. Hasman // Optics Letters. – 2001. – V. 26, Issue 18. – P. 1424-1426.
  3. Bozom, Z. Radially and azimutally polarized beams generated by space-variant dielectric subwavelength gratings / Z. Bozom, G. Biener, V. Kleiner, E. Hasman // Optics Letters. – 2002. – V. 27, Issue 5. – P. 285-287.
  4. Niv, A. Formation of linearly polarized light with axial symmetry by use of space-variant subwavelength gratings / A. Niv, G. Biener, V. Kleiner, E. Hasman // Optics Letters. – 2003. – V. 28, Issue 7. – P. 510-512.
  5. Котляр, В.В. Вихревые лазерные пучки / В.В. Котляр, А.А. Ковалёв. –  Самара: ИСОИ РАН, 2012. – 248 с.
  6. Levy, U. Engineering space-variant inhomogeneous media for polarization control / U. Levy, C.H. Tsai, L. Pang, Y. Fainman // Optics Letters. – 2004. – V. 29, Issue 15. – P. 1718-1720.
  7. Lerman, G.M. Generation of a radially polarized light beam using space-variant subwavelength gratings at 1064 nm / G.M. Lerman, U. Levy // Optics Letters. – 2008. – V. 33, Issue 23. – P. 2782-2784.
  8. Mehta, A. Spatially polarizing autocloned elements / A. Me­hta, J.D. Brown, P. Srinivasan, R. Rumph [et al.] // Optics Letters. – 2007. – V. 32, Issue 13. – P. 1935-1937.
  9. Ковалёв, А.А. Аналитическое описание радиально и азимутально поляризованного света и моделирование преобразования поляризации с помощью субволновых ДОЭ / А.А. Ковалёв, А.Г. Налимов, В.В. Котляр // Компьютерная оптика. – 2009. – Т. 33, № 4. – С. 393-400.
  10. Kotlyar, V.V. Tight focusing with a binary microaxicon / V.V. Kotlyar, S.S. Stafeev, L. O’Faolain, V.A. Soifer // Optics Letters. – 2011. – V. 36, Issue 16. – P. 3100-3102.
  11. Kotlyar, V.V. Analysis of the shape of a subwavelength focal spot for the linear polarized light / V.V. Kotlyar, S.S. Sta­feev, Yu. Liu, L. O’Faolain, A.A. Kovalev // Applied Optics. – 2013. – V. 52, Issue 3. – P. 330-339.

© 2009, IPSI RAS
Institution of Russian Academy of Sciences, Image Processing Systems Institute of RAS, Russia, 443001, Samara, Molodogvardeyskaya Street 151; E-mail: ko@smr.ru; Phones: +7 (846) 332-56-22, Fax: +7 (846) 332-56-20