Дифракционные оптические элементы для формирования цилиндрических пучков различных порядков

Дифракционные оптические элементы для формирования цилиндрических пучков различных порядков

Автор: Дегтярев Сергей Александрович, Савельев Дмитрий Андреевич, Карпеев Сергей Владимирович

Журнал: Компьютерная оптика @computer-optics

Рубрика: Дифракционная оптика, оптические технологии

Статья в выпуске: 3 т.43, 2019 года.

Бесплатный доступ

В работе предложен метод расчёта фазовой функции субволновых дифракционных оптических элементов на основе дифракционных решёток с варьируемым периодом для формирования векторных пучков с цилиндрической поляризацией произвольного порядка. Получены формулы фазовой функции решётки с учётом вариации периода для повышения эффективности поляризационного преобразования падающего пучка. Полученные поляризационные дифракционные элементы предполагается использовать для повышения помехоустойчивости оптических систем связи.

Субволновые структуры, цилиндрические пучки, поляризационные преобразования, метод конечных элементов

Короткий адрес: https://sciup.org/140246461

IDR: 140246461   |   DOI: 10.18287/2412-6179-2019-43-3-347-355

Список литературы Дифракционные оптические элементы для формирования цилиндрических пучков различных порядков

  • Wang, F. Propagation of partially coherent beam in turbulent atmosphere: a review (invited review)/F. Wang, X. Liu, Y. Cai//Progress In Electromagnetics Research. -2015. -Vol. 150. -P. 123-143. - DOI: 10.2528/PIER15010802
  • Chen, B. Propagation of partially coherent Bessel-Gaussian beams in turbulent atmosphere/B. Chen, Z. Chen, J. Pu//Optics & Laser Technology. -2008. -Vol. 40, Issue 6. -P. 820-827. - DOI: 10.1016/j.optlastec.2007.11.011
  • Soifer, V.A. Vortex beams in turbulent media/V.A. Soifer, О. Korotkova, S.N. Khonina, Е.А. Shchepakina//Computer Optics. -2016. -Vol. 40(5). -P. 605-624. - DOI: 10.18287/2412-6179-2016-40-5-605-624
  • Wang, J. Data information transfer using complex optical fields: a review and perspective/J. Wang//Chinese Optics Letters. -2017. -Vol. 15, Issue 3. -030005. - DOI: 10.3788/COL201715.030005
  • Chen, C. Propagation of radial Airy array beams through atmospheric turbulence/C. Chen, H. Yang, M. Kavehrad, Z. Zhou//Optics and Lasers in Engineering. -2014. -Vol. 52. -P. 106-114. - DOI: 10.1016/j.optlaseng.2013.07.003
  • Gbur, G. Vortex beam propagation through atmospheric turbulence and topological charge conservation/G. Gbur, R.K. Tyson//Journal of the Optical Society of America A. -2008. -Vol. 25, Issue 1. -P. 225-230. -
  • DOI: 10.1364/JOSAA.25.000225
  • Millione, G. Using the nonseparability of vector beams to encode information for optical communication/G. Millione, Th.A. Nguyen, J. Leach, D.A. Nolan, R.R. Alfano//Optics Letters. -2015. -Vol. 40, Issue 21. -P. 4887-4890. -
  • DOI: 10.1364/OL.40.004887
  • Khonina, S. Focused, evanescent, hollow, and collimated beams formed by microaxicons with different conical angles/S. Khonina, S. Degtyarev, D. Savelyev, A. Ustinov//Optics Express. -2017. -Vol. 25, Issue 16. -P. 19052-19064. -
  • DOI: 10.1364/OE.25.019052
  • Savelyev, D.A. Investigation of vortex evanescent fields in the near zone of fiber taper and sub-wavelength diffractive axicon/D.A. Savelyev, S.A. Degtyarev//Proceedings of SPIE. -2018. -Vol. 10774. -107740J. -
  • DOI: 10.1117/12.2318740
  • Khonina, S.N. Analysis of polarisation states at sharp focusing/S.N. Khonina, D.A. Savelyev, N.L. Kazanskiy//Optik. -2016. -Vol. 127, Issue 6. -P. 3372-3378. -
  • DOI: 10.1016/j.ijleo.2015.12.108
  • Hsu, W.-L. Infrared liquid crystal polymer micropolarizer/W.-L. Hsu, K. Balakrishnan, M. Ibn-Elhaj, S. Pau//Applied Optics. -2014. -Vol. 53, Issue 23. -P. 5252-5858. -
  • DOI: 10.1364/AO.53.005252
  • Bomzon, Z.E. Space-variant Pancharatnam-Berry phase optical elements with computer-generated subwavelength gratings/Z.E. Bomzon, G. Biener, V. Kleiner, E. Hasman//Optics Letters. -2002. -Vol. 40, Issue 21. -P. 1141-1143. -
  • DOI: 10.1364/OL.27.001141
  • Niv, A. Propagation-invariant vectorial Bessel beams obtained by use of quantized Pancharatnam-Berry phase optical elements/A. Niv, G. Biener, V. Kleiner, E. Hasman//Optics Letters. -2004. -Vol. 29, Issue 3. -P. 238-240. -
  • DOI: 10.1364/OL.29.000238
  • Maurer, C. Tailoring of arbitrary optical vector beams/C. Maurer, A. Jesacher, S. Fürhapter, S. Bernet, M. Ritsch-Marte//New Journal of Physics. -2007. -Vol. 9, Issue 78. -P. 1-20. -
  • DOI: 10.1088/1367-2630/9/3/078
  • 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.
  • Beresna, M. Polarization sensitive elements fabricated by femtosecond laser nanostructuring of glass/M. Beresna, M. Gecevičius, P.G. Kazansky//Optical Materials Express. -2011. -Vol. 1, Issue 4. -P. 783-795.
  • Shu, W. Propagation model for vector beams generated by metasurfaces/W. Shu, Y. Liu, Y. Ke, X. Ling, Z. Liu, B. Huang, H. Luo, X. Yin//Optics Express. -2016. -Vol. 24, Issue 18. -P. 21177-21189. -
  • DOI: 10.1364/OE.24.021177
  • Nesterov, A.V. Generation of high-power radially polarized beam/A.V. Nesterov, V.G. Niziev, V.P. Yakunin//Journal of Physics D: Applied Physics. -1999. -Vol. 32, Issue 22. -P. 2871-2875. -
  • DOI: 10.1088/0022-3727/32/22/307
  • Kildishev, A.V. Planar photonics with metasurfaces/A.V. Kildishev, A. Boltasseva, V.M. Shalaev//Science. -2013. -Vol. 339, Issue 6125. -1232009. -
  • DOI: 10.1126/science.1232009
  • Remnev, M.A. Metasurfaces: a new look at Maxwell's equations and new ways to control light/M.A. Remnev, V.V. Klimov//Physics-Uspekhi. -2018. -Vol. 61, Issue 2. -P. 157-190. -
  • DOI: 10.3367/UFNe.2017.08.038192
  • Levy, U. Engineering space-variant inhomogeneous media for polarization control/U. Levy, C.-H. Tsai, L. Pang, Y. Fainman//Optics Letters. -2004. -Vol. 29, Issue 15. -P. 1718-1720. -
  • DOI: 10.1364/OL.29.001718
  • Stafeev, S.S. Subwavelength gratings for polarization conversion and focusing of laser light/S.S. Stafeev, V.V. Kotlyar, A.G. Nalimov, M.V. Kotlyar, L. O'Faolain//Photonics and Nanostructures-Fundamentals and Applications. -2017. -Vol. 27. -P. 32-41. -
  • DOI: 10.1016/j.photonics.2017.09.001
  • Котляр, В.В. Формирование и фокусировка векторного оптического вихря с помощью металинзы/В.В. Котляр, А.Г. Налимов//Компьютерная оптика. -2017. -Т. 41, № 5. -С. 645-654. -
  • DOI: 10.18287/2412-6179-2017-41-5-645-654
  • Lalanne, P. On the effective medium theory of subwave-length periodic structures/P. Lalanne, D. Lemercier-Lalanne//Journal of Modern Optics. -1996. -Vol. 43. -P. 2063-2085. -
  • DOI: 10.1080/09500349608232871
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp