Острая фокусировка линейно-поляризованного асимметричного лазерного пучка Бесселя
Котляр В.В., Стафеев С.С., Порфирьев А.П.
Институт систем обработки изображений РАН,
Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королёва
(национальный исследовательский университет) (СГАУ)

 

DOI: 10.18287/0134-2452-2015-39-1-36-44

Аннотация:
Исследована острая фокусировка линейно-поляризованного лазерного асимметричного пучка Бесселя с топологическим зарядом 3, имеющего в поперечном сечении распределение интенсивности в виде полумесяца. Показано с помощью формул Дебая, что в фокусе апланатического объектива (числовая апертура NA = 0,9) формируется распределение интенсивности также в виде полумесяца. С помощью разностного решения уравнений Максвелла показано, что в фокусе бинарной зонной пластинки с NA = 0,995 также формируется полумесяц. Асимметричный пучок Бесселя был сформирован с помощью жидкокристаллического микродисплея и сфокусирован с помощью иммерсионного микрообъектива с NA = 1,25. В плоскости фокуса также формировался полумесяц.

Ключевые слова :
асимметричная мода Бесселя, острая фокусировка, формула Дебая.

Литература:

  1. Котляр, В.В. Бездифракционные асимметричные элегантные пучки Бесселя с дробным орбитальным угловым моментом / В.В. Котляр, А.А. Ковалёв, В.А. Сойфер // Компьютерная оптика. – 2014. – Т. 38, № 1. – С. 4-10.
  2. Kotlyar, V.V. Asymmetric Bessel modes / V.V. Kotlyar, A.A. Kovalev, V.A. Soifer // Optics Letters. – 2014. – Vol. 39(8). – P. 2395-2398.
  3. Котляр, В.В. Вращающиеся элегантные пучки Бесселя–Гаусса / В.В. Котляр, А.А. Ковалёв, Р.В. Скиданов, В.А. Сойфер // Компьютерная оптика. – 2014. – Т. 38, № 2. – С. 162-170.
  4. Kotlyar, V.V. Assymetric Bessel-Gauss beams / V.V. Kotlyar, A.A. Kovalev, R.V. Skidanov, V.A. Soifer // Journal of the Optical Society of America A. – 2014. – Vol. 31(9). – P. 1977-1983.
  5. Gong, L. Observation of the asymmetric Bessel beams with arbitrary orientation using a digital micromirror device / L. Gong, X.-Z. Qiu, Y.-X. Ren, H.-Q. Zhu, W.-W. Liu, J.-H. Zhou, M.-C. Zhong, X.-X. Chu, Y.-M. Li // Optics Express. – 2014. – Vol. 22(22). – P. 26763-26776.
  6. Sheppard, C.J.R. Two-dimensional complex source point solutions: application to propagationlly invarint beams, optical fiber modes, planar waveguides, and plasmonic devices / C.J.R. Sheppard, S.S. Kou, J. Lin // Journal of the Optical Society of America A. – 2014. – Vol. 31(12). – P. 2674-2679.
  7. Bouchal, Z. Non-diffractive vector Bessel beams / Z. Bouchal, M. Olivik // Journal of Modern Optics. – 1995. – Vol. 42(8). – P. 1555-1566.
  8. Yu, Y.Z. Vector analysis of nondiffracting Bessel beams / Y.Z. Yu, W.B. Dou // Progress in Electromagnetics Research Letters. – 2008. – Vol. 5. – P. 57-71.
  9. Schafer, F.P. On some properties of axicons / F.P. Schafer // Applied Physics B. – 1986. – Vol. 39. – P. 1-8.
  10. Rykov, М.A. Modifying the laser beam intensity distribution for obtaining improved strength characteristics of an optical trap / М.A. Rykov, R.V. Skidanov // Applied Optics. – 2014. – Vol. 53(2). – P. 156-164.
  11.  Davidson, N. High-numerical-aperture focusing of radially polarized doughnut beams with a parabolic mirror and a flat diffractive lens / N. Davidson, N. Bokor // Optics Letters. – 2004. – Vol. 29(12). – P. 1318-1320.
  12.  Richards, B. Electromagnetic diffraction in optical systems. II. Structure of the image field in an aplanatic systems / B. Richards, E. Wolf // Proceedings of the Royal Society of London A. – 1959. – Vol. 253. – P. 358-379.
  13. Stafeev, S.S. Subwavelength focusing of laser light by mic­rooptics/ S.S. Stafeev, V.V. Kotlyar, L. O'Faolain // Journal of Modern Optics. – 2013. – Vol. 60(13). – P. 1050-1059.

© 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