Научные статьи
\
Прикладные науки. Медицина. Технология
\
Инженерное дело. Техника в целом
\
Общее машиностроение. Ядерная технология. Электротехника. Технология машиностроения
\
Электротехника
Асимптотический метод решения задач дифракции на непериодических структурах
Журнал: Компьютерная оптика @computer-optics
Рубрика: Дифракционная оптика, оптические технологии
Статья в выпуске: 2 т.41, 2017 года.
Бесплатный доступ
Предложен асимптотический метод расчета комплексной амплитуды поля в случае дифракции на непериодических структурах, обладающих зонной структурой. Новизна состоит в разложении решения интегрального уравнения по базису, который получается при решении задачи прохождения ДОЭ в рамках геометрической оптики и переходит в базис плоских волн, используемый при расчете дифракционных решеток. Представлены результаты фокусировки в точку с помощью градиентного дифракционного оптического элемента, имеющего зонную структуру. Результаты моделирования подтверждают работоспособность предложенного метода.
дифракционный оптический элемент
\ асимптотический метод
\ метод связанных волн
\ непериодическая структура
\ квазипериодическая структура
\ микрорельеф
Похожие статьи в разделе Электротехника
Короткий адрес: https://sciup.org/14059623
IDS: 14059623 | DOI: 10.18287/2412-6179-2017-41-2-160-168
Asymptotic methods of solving problems of diffraction by non-periodic structures
An asymptotic method for calculating the complex amplitude of a light field in the case of diffraction by non-periodic band gap structures. The novelty of the approach consists in the expansion of the solution of the integral equation into a basis that describes the propagation of light through a DOE within the geometrical optics approximation and changes into a basis of plane waves used in the calculation of diffraction gratings. We present the results of focusing into a point by a gradient-index diffractive optical element with a band-gap structure. Simulation results confirm the efficiency of the proposed method.
Список литературы Асимптотический метод решения задач дифракции на непериодических структурах
- Doskolovich, L.L. Focusators for laser-branding/L.L. Doskolovich, N.L. Kazanskiy, S.I. Kharitonov, G.V. Usplenjev//Optics and Lasers in Engineering. -1991. -Vol. 15, Issue 5. -P. 311-322. - DOI: 10.1016/0143-8166(91)90018-O
- Golub, M.A. Computer generated diffractive multi-focal lens/M.A. Golub, L.L Doskolovich, N.L. Kazanskiy, S.I. Kharitonov, V.A. Soifer//Journal of Modern Optics. -1992. -Vol. 39, Issue 6. -P. 1245-1251. - DOI: 10.1080/713823549
- Kazanskiy, N.L. Simulation of DOE-aided focusing devices/N.L. Kazanskiy, S.I. Kharitonov, V.A. Soifer//Optical Memory & Neural Networks. -2000. -Vol. 9, Issue 3. -P. 191-200.
- Kazanskiy, N.L. Investigation of Lighting Devices Based on Diffractive Optical Elements/N.L. Kazanskiy, S.I. Kharitonov, V.A. Soifer, A.V. Volkov//Optical Memory & Neural Networks. -2000. -Vol. 9, Issue 4. -P. 301-312.
- Doskolovich, L.L. A gradient method for design of varied -depth binary diffraction grating/L.L. Doskolovich, S.I. Kharitonov, O.I. Petrova, V.A. Soifer//Optics and Lasers in Engineering. -1998. -Vol. 29, Issues 4-5. -P. 249-259. - DOI: 10.1016/S0143-8166(97)00113-9
- Doskolovich, L.L. Design of lenses for the focusing into a line/L.L. Doskolovich, С. Bigliatti, S.I. Kharitonov, O.I. Petrova//Компьютерная оптика. -2000. -Вып. 20. -C. 29-34.
- Безус, Е.А. Расчет дифракционных структур для фокусировки поверхностных электромагнитных волн/Е.А. Безус, Л.Л. Досколович, Н.Л. Казанский, В.А. Сойфер, С.И. Харитонов, М. Пицци, П. Перло//Компьютерная оптика. -2009. -Т. 33, № 2. -C. 185-192.
- Голуб, М.А. Дифракционный расчет оптического элемента, фокусирующего в кольцо/М.А. Голуб, Н.Л. Казанский, И.Н. Сисакян, В.А. Сойфер, С.И. Харитонов//Автометрия. -1987. -Вып. 6. -С. 8-15.
- Голуб, М.А. Оценка дифракционного размытия фокальной линии геометрооптических фокусаторов/М.А. Голуб, Н.Л. Казанский, И.Н. Сисакян, В.А. Сойфер, С.И. Харитонов//Компьютерная оптика. -1989. -Вып. 5. -С. 34-38.
- Голуб, М.А. Дифракционный расчет интенсивности поля вблизи фокальной линии фокусатора/М.А. Голуб, Н.Л. Казанский, И.Н. Сисакян, В.А. Сойфер, С.И. Харитонов//Оптика и спектроскопия. -1989. -Т. 67, № 6. -С. 1387-1389.
- Голуб, М.А. Применение методов псевдогеометрической оптики для расчета полей от дифракционных оптических элементов/М.А. Голуб, Л.Л. Досколович, Н.Л. Казанский, В.А. Сойфер, С.И. Харитонов//Научное приборостроение. -1993. -Т. 3, № 1. -С. 43-51.
- Kazanskiy, N.L. Application of a pseudogeometrical optical approach for calculation of the field formed by a focusator/N.L. Kazanskiy, S.I. Kharitonov, V.A. Soifer//Optics & Laser Technology. -1996. -Vol. 28, Issue 4. -P. 297-300. - DOI: 10.1016/0030-3992(95)00103-4
- Дмитриев, А.Ю. Асимптотический расчет светового поля, формируемого дифракционным оптическим элементом для фокусировки в линию/А.Ю. Дмитриев, Л.Л. Досколович, С.И. Харитонов//Компьютерная оптика. -2008. -Т. 32, № 2. -195-200.
- Харитонов, С.И. Асимптотические решения скалярного волнового уравнения/С.И. Харитонов, Л.Л. Досколович, Н.Л. Казанский//Компьютерная оптика. -2003. -Вып. 25. -С. 49-53.
- Досколович, Л.Л. Асимптотические решения уравнения Гельмгольца для псевдопериодических структур/Л.Л. Досколович, С.И Харитонов, Н.Л. Казанский, Е.А. Тулупова, С.А. Скуратов//Компьютерная оптика. -2005. -Вып. 27. -C. 50-55.
- Досколович, Л.Л. Асимптотические методы для решения задач дифракции на ДОЭ/Л.Л. Досколович, Н.Л. Казанский, М.А. Моисеев, С.И. Харитонов//Компьютерная оптика. -2006. -Вып. 30. -С. 49-52.
- Guizal, B. Electromagnetic beam diffraction by a finite lamellar structure: an aperiodic coupled-wave method/B. Guizal, D. Barchiesi, D. Felbacq//Journal of the Optical Society of America A. -2003. -Vol. 20, Issue 12. -P. 2274-2280. - DOI: 10.1364/JOSAA.20.002274
- Häyrynen, T. Open-geometry Fourier modal method: modeling nanophotonic structures in infinite domains/T. Häyrynen, J.R. de Lasson, N. Gregersen//Journal of the Optical Society of America A. -2016. -Vol. 33, Issue 7. -P. 1298-1306. - DOI: 10.1364/JOSAA.33.001298
- Казанский, Н.Л. Компактная запись решений системы уравнений Максвелла в пространственно-частотном представлении/Н.Л. Казанский, М.Л. Каляев, С.И. Харитонов//Антенны. -2007. -№ 10. -С. 13-21.
- Харитонов, С.И. Асимптотический метод расчета поля от оптических элементов, обладающих зонной структурой/С.И. Харитонов, Л.Л. Досколович, Н.Л. Казанский, М.Л. Каляев//Компьютерная оптика. -2007. -Т. 31, № 4. -C. 7-18.
- Досколович, Л.Л. Интегральные представления решений системы уравнений Максвелла для анизотропных сред/Л.Л. Досколович, Н.Л. Казанский, С.И. Харитонов//Компьютерная оптика. -2010. -Т. 34, № 1. -С. 52-57.
- Досколович, Л.Л. Интегральные представления решений уравнений Максвелла в виде спектра поверхностных электромагнитных волн/Л.Л. Досколович, Н.Л. Казанский, С.И. Харитонов//Компьютерная оптика. -2008. -Т. 32, № 2. -С. 151-154.
- Досколович, Л.Л. Нелинейное предыскажение фазы для фокусировки в систему фокальных линий/Л.Л. Досколович, Н.Л. Казанский, В.А. Сойфер, С.И. Харитонов//Научное приборостроение. -1993. -Т. 3, № 1. -С. 24-37.
- Doskolovich, L.L. A method for estimating the DOE's energy efficiency/L.L. Doskolovich, N.L. Kazanskiy, S.I. Kharitonov, A.Ye. Tzaregorodzev//Optics and Laser Technology. -1995. -Vol. 27, Issue 4. -P. 219-221. - DOI: 10.1016/0030-3992(95)93748-G
