Фокусировка непрерывного и импульсного лазерного излучения с помощью микросферы
Автор: Стафеев Сергей Сергеевич, Козлова Елена Сергеевна, Козлов Дмитрий Андреевич, Морозов Андрей Андреевич, Котляр Виктор Викторович
Журнал: Компьютерная оптика @computer-optics
Рубрика: Дифракционная оптика, оптические технологии
Статья в выпуске: 4 т.36, 2012 года.
Бесплатный доступ
Рассмотрена фокусировка непрерывного и импульсного излучения с помощью полистироловой микросферы (микрошара) диаметром от 0,5 мкм до 5 мкм. Методом FDTD показано, что в обоих случаях при некоторых радиусах сферы возможно преодоление дифракционного предела. Моделирование с помощью программы FullWave показало, что при фокусировке микросферой с радиусом 2,5 мкм непрерывного лазерного излучения (плоская волна с длиной волны λ = 633 нм) наименьший диаметр фокуса, формируемого сферой, FWHM = (0,55 ± 0,08) λ, а при фокусировке импульса длиной 1,25 фс (λ = 633 нм) – FWHM = 0,54λ. Численные результаты, полученные с помощью программы FullWave, согласуются с результатами, полученными с помощью программы MEEP (FWHM = 0,60λ), и находятся в согласии с экспериментальными данными (FWHM = 0,60λ), полученными методом сканирующей ближнепольной оптической микроскопии.
Фотонная наноструя, fdtd-метод, сканирующая ближнепольная оптическая микроскопия, фокусировка импульсного излучения
Короткий адрес: https://sciup.org/14059113
IDR: 14059113
Focusing of continuous and pulsed laser beams by microsphere
We have considered the focusing of continuous and pulsed beams using polystyrene ( n = 1.59) microsphere with diameter of 5 μm. It was shown that it is possible to overcome the diffraction limit in both cases. Simulation using commercial software FullWave showed that the smallest diameter of the focus equals to FWHM = (0.55 ± 0.08) λ in the case of focusing of the CW beam (a plane wave with a wavelength of 633 μm), and equals to FWHM = (0.54 ± 0.08) λ in the case of focusing of the pulsed beam duration of 1.25 fs. Numerical results obtained using FullWave consistent with the results obtained using the MEEP and using own implementation of BOR-FDTD method, and are also in agreement with the experimental data.
