Расчёт формирования радиально-поляризованных пучков на основе рефракционных оптических элементов с интерференционными поляризующими покрытиями
Автор: Паранин Вячеслав Дмитриевич, Карпеев Сергей Владимирович, Хонина Светлана Николаевна
Журнал: Компьютерная оптика @computer-optics
Рубрика: Дифракционная оптика, оптические технологии
Статья в выпуске: 4 т.39, 2015 года.
Бесплатный доступ
Проведен расчёт и моделирование интерференционного поляризатора для формирования радиально-поляризованного излучения. Метод основан на преобразовании конических волновых фронтов при прохождении через интерференционный поляризатор. Многослойное оптическое покрытие может наноситься и на поверхность аксикона. Показано, что таким путём удаётся как существенно уменьшить рабочий угол падения, так и добиться практически значимых степеней поляризации сформированного пучка при существенно меньших потерях энергии.
Многослойное оптическое покрытие, интерференционный поляризатор, аксикон, радиальная поляризация
Короткий адрес: https://sciup.org/14059388
IDR: 14059388 | DOI: 10.18287/0134-2452-2015-39-4-492-499
Generation of radially polarized beams based on the refractive optical elements with interference polarizing coatings
The calculation and simulation of an interference polarizer to generate radially polarized light are conducted. The method is based on the conversion of a conical wavefront as it passes through the interference polarizer. A multilayer optical coating can be applied on the surface of the axicon. It is shown that in this way we noticeably reduce both the operating angle of incidence and achieve a practically significant polarization degree of the generated beam at much lower energy losses.
Список литературы Расчёт формирования радиально-поляризованных пучков на основе рефракционных оптических элементов с интерференционными поляризующими покрытиями
- Zhan, Q. Cylindrical vector beams: from mathematical concepts to applications/Q. Zhan//Advances in Optics and Photonics. -2009. -Vol. 1. -P. 1-57.
- Tidwell, S.C. Generating radially polarized beams interferometrically/S.C. Tidwell, D.H. Ford, W.D. Kimura//Applied Optics. -1990. -Vol. 29. -P. 2234-2239.
- Khonina, S.N. Generating inhomogeneously polarized higher-order laser beams by use of DOEs beams/S.N. Khonina, S.V. Karpeev//Journal of the Optical Society of America A. -2011. -Vol. 28(10). -P. 2115-2123.
- Khonina, S.N. Polarization converter for higher-order laser beams using a single binary diffractive optical element as beam splitter/S.N. Khonina, S.V. Karpeev, S.V. Alferov//Optics Letters. -2012. -Vol. 37(12). -P. 2385-2387.
- Khonina, S.N. Grating-based optical scheme for the universal generation of inhomogeneously polarized laser beams/S.N. Khonina, S.V. Karpeev//Applied Optics. -2010. -Vol. 49(10). -P. 1734-1738.
- Machavariani, G. Efficient extracavity generation of radially and azimuthally polarized beam/G. Machavariani, Y. Lumer, I. Moshe, A. Meir, S. Jackel//Optics Letters. -2007. -Vol. 32, Issue 11. -P. 1468-1470.
- Kawauchi, H. Simultaneous generation of helical beams with linear and radial polarization by use of a segmented half-wave plate/H. Kawauchi, Y. Kozawa, S. Sato, T. Sato, S. Kawakami//Optics Letters. -2008. -Vol. 33, Issue 4. -P. 399-401.
- Lai, W.J. Generation of radially polarized beam with a segmented spiral varying retarder/W.J. Lai, B.C. Lim, P.B. Phua, K.S. Tiaw, H.H. Teo, and M.H. Hong//Optics Express. -2008. -Vol. 16, Issue 20. -P. 15694-15699.
- Алфёров, С.В. Экспериментальное исследование фокусировки неоднородно поляризованных пучков, сформированных при помощи секторных пластинок/С.В. Алфёров, С.В. Карпеев, С.Н. Хонина, О.Ю. Моисеев//Компьютерная оптика. -2014. -Т. 38, № 1. -С. 57-64.
- Bomzon, Z. Pancharatnam-Berry phase in space-variant polarization-state manipulations with subwavelength gratings/Z. Bomzon, V. Kleiner, E. Hasman//Optics Letters. -2001. -Vol. 26, Issue 18. -P. 1424-1426.
- 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. -Vol. 33(23). -P. 2782-2784. -ISSN 0146-9592.
- Chadyani, Z. Discontinuous space variant sub-wavelength structures for generating radially polarized light in visible region/Z. Chadyani, S. Dmitriev, N. Lindlein, G. Leuchs, O. Rusina, I. Harder//Journal of the European Optical Society -Rapid Publications, 2011. -Vol. 6. -P. 11041-11047.
- Налимов, А.Г. Отражающий четырёхзонный субволновый элемент микрооптики для преобразования линейной поляризации в радиальную/А.Г. Налимов, Л. О'Фаолейн, С.С. Стафеев, М.И. Шанина, В.В. Котляр//Компьютерная оптика. -2014. -Т. 38, № 2. -С. 229-236.
- Machavariani, G. Birefringence-induced bifocusing for selection of radially or azimuthally polarized laser modes/G. Machavariani, Y. Lumer, I. Moshe, A. Meir, S. Jackel, N. Davidson//Applied Optics. -2007. -Vol. 46. -P. 3304-3310.
- Yonezawa, K. Compact laser with radial polarization using birefringent laser medium/K. Yonezawa, Y. Kozawa, S. Sato//Japanese Journal of Applied Physics. -2007. -Vol. 46. -P. 5160-5163/
- Khonina, S.N. Generation of cylindrical vector beams of high orders using uniaxial crystals/S.N. Khonina, S.V. Karpeev, S.V. Alferov and V.A. Soifer//Journal of Optics. -2015. -Vol. 17. -P. 065001 (11p).
- Kozawa, Y. Generation of a radially polarized laser beam by use of a conical Brewster prism/Y. Kozawa, S. Sato//Optics Letters. -2005. -Vol. 30. -P. 3063-3065. -ISSN 0146-9592.
- Скиданов, Р.В. Дифракционные аксиконы для формирования радиально-поляризованного света на основе использования стопы Столетова/Р.В. Скиданов, А.В. Морозов//Компьютерная оптика. -2014. -Т. 38, № 4. -С. 614-618.
- Ахманов, С.А. Физическая оптика./С.А. Ахманов, С.Ю. Никитин. -2-е изд. -М.: Наука, 2004. -656 с.
- Путилин, Э.С. Оптические покрытия: учеб. пособие/Э.С.Путилин. -СПб: СПБГУ ИТМО, 2010. -227 с.
- McLeod, J.H. The axicon: a new type of optical element/J.H. McLeod//Journal of the Optical Society of America. -1954. -Vol. 44. -P. 592-597.
- Jaroszewicz, Z. Axicon -the most important optical element/Z. Jaroszewicz, A. Burvall, A.T. Friberg//Optics & Photonics News. -2005, April. -Vol. 16, Issue 4. -P. 34.
- Kazanskiy, N.L. Simulation of spectral filters used in hyperspectrometer by decomposition on vector Bessel modes/N.L. Kazanskiy, S.I. Kharitonov, S.N. Khonina, S.G. Volotovskiy//Proceedings of SPIE. -2015. -Vol. 9533. -P. 95330L (7 pp).
