Алгоритм расчёта ДОЭ для формирования заданной конфигурации световых ловушек

Автор: Скиданов Роман Васильевич, Ганчевская София Владиславовна

Журнал: Компьютерная оптика @computer-optics

Рубрика: Дифракционная оптика, оптические технологии

Статья в выпуске: 2 т.39, 2015 года.

Бесплатный доступ

Предложен алгоритм расчёта дифракционных оптических элементов (ДОЭ), формирующих вихревые пучки, с заранее заданным распределением минимумов и максимумов. Рассмотрено несколько модификаций этого алгоритма. Представлен расчёт некоторых конфигураций ловушек для захвата прозрачных и непрозрачных микрообъектов.

Расчёт фазовой функции, световая ловушка, итеративный алгоритм, вихревой аксикон

Короткий адрес: https://sciup.org/14059346

IDR: 14059346

Список литературы Алгоритм расчёта ДОЭ для формирования заданной конфигурации световых ловушек

van der Horst, A. High trapping forces for high-refractive index particles trapped in dynamic arrays of counterpropagating optical tweezers/A. van der Horst, P. D. J. van Oostrum, A. Moroz, A. van Blaaderen, and M. Dogterom//Applied Optics. -2008. -Vol. 47. -P. 3196-3202.
Rodrigo, P.J. Real-time three-dimensional optical micromanipulation of multiple particles and living cells/P.J. Rodrigo, V.R. Daria, and J. Gluckstad//Optical Letters. -2004. -Vol. 29. -P. 2270-2272.
Perch-Nielsen, I.R. Real-time interactive 3D manipulation of particles viewed in two orthogonal observation planes/I.R. Perch-Nielsen, P.J. Rodrigo, and J. Gluckstad//Optical Express. -2005. -Vol. 13. -P. 2852-2857.
Rodrigo, P.J. GPC-based optical micromanipulation in 3D real-time using a single spatial light modulator/P.J. Rodrigo, I.R. Perch-Nielsen, C.A. Alonzo, and J. Gluckstad//Optical Express. -2006. -Vol. 14. -P. 13107-13112.
Ulriksen, H.-U. Independent trapping, manipulation and characterization by an all-optical biophotonics workstation/H.-U. Ulriksen, J. Thшgersen, S.R. Keiding, I.R. Perch-Nielsen, J.S. Dam, D.Z. Palima, H. Stapelfeldt, and J. Gluckstad//Journal of the European Optical Society-Rapid. -2008. -Vol. 3. -P. 08034.
Скиданов, Р.В. Формирование массива световых «бутылок», основанное на использовании суперпозиции пучков Бесселя/Р.В. Скиданов, А.П. Порфирьев//Компьютерная оптика. -2012. -Т. 36, № 1. -С. 80-90. -ISSN 0134-2452.
Meister, M. Novel approaches to direct search algorithms for the design of diffractive optical elements/M. Meister, R.J. Winfield//Optics Communications. -2002. -Vol. 203. -P. 39-49.
Голуб, М.А. Фокусировка когерентного излучения в заданную область пространства с помощью синтезированных на ЭВМ голограмм/М.А. Голуб, С.В. Карпеев, А.М. Прохоров, И.Н. Сисакян, В.А. Сойфер//Письма в ЖТФ. -1981. -Т. 7, № 10. -С. 618-623.
Kazanskii, N.L. Correction of focuser phase function by computer-experimental methods//Computer Optics. -1989. -Vol. 1(1). -P. 69-73.
Doskolovich, L.L. Analysis of quasiperiodic and geometric optical solutions of the problem of focusing into an axial segment/L.L. Doskolovich, N.L. Kazanskiy, V.A. Soifer, A.Ye. Tzaregorodtzev//Optik. -1995. -Vol. 101(2). -P. 37-41.
Котляр, В.В. Дифракционный расчёт фокусаторов в продольный отрезок/В.В. Котляр, В.А. Сойфер, С.Н. Хонина//Письма в ЖТФ. -1991. -Т. 17, № 24. -С. 63-66.
Gerchberg, R.W. A practical algorithm for the determination of the phase from image and diffraction plane pictures/R.W. Gerchberg, W.O. Saxton//Optik. -1972. -Vol. 35. -P. 237.
Сойфер, В.А. Синтез бинарного фокусатора в произвольную кривую в электромагнитном приближении/В.А. Сойфер, Н.Л. Казанский, С.И. Харитонов//Компьютерная оптика. -1996. -Т. 16. -С. 22-27.
Качалов, Д.Г Оптимизация бинарного ДОЭ для формирования «световой бутылки»/Д.Г. Качалов, К.А. Гамазков, В.С. Павельев, С.Н. Хонина//Компьютерная оптика. -2011. -Т. 35, № 1. -С. 70-76.
Качалов, Д.Г. Оптимизация бинарных ДОЭ для формирования продольных распределений/Д.Г. Качалов, В.С. Павельев, С.Н. Хонина//Компьютерная оптика. -2009. -Т. 33, № 4. -С. 441-445.
Zhou, G. Genetic local search algorithm for optimization design of diffractive optical elements/G. Zhou, Y. Chen, Z. Wang, and H. Song//Applied Optics. -1999. -Vol. 38, Issue 20. -P. 4281-4290.
Павельев, В.С. Стохастический подход к оптимизации квантованных дифракционных оптических элементов/В.С. Павельев//Известия Самарского научного центра Российской академии наук. -2002. -Т. 4, № 1. -С. 61-67.
Скиданов, Р.В. Дифракционные оптические элементы для формирования комбинаций вихревых пучков в задаче манипулирования микрообъектами/Р.В. Скиданов, С.В. Ганчевская//Компьютерная оптика. -2014. -Т. 38, № 1. -С. 65-71.
Скиданов, Р.В. Формирование пучков Бесселя вихревыми аксиконами/Р.В. Скиданов, С.В. Ганчевская//Компьютерная оптика. -2014. -Т. 38, № 3. -С. 463-468.
Скиданов, Р.В. Манипуляция микрообъектами с помощью линейных ловушек, формируемых вихревыми аксиконами/Р.В. Скиданов, А.П. Порфирьев, С.В. Ганчевская//Компьютерная оптика. -2014. -Т. 38, № 4. -С. 717-721.

Еще

Статья научная