Формирование продольно-удлинённой области обратного потока энергии с помощью кольцевых апертур
Автор: Стафеев Сергей Сергеевич, Котляр Виктор Викторович
Журнал: Компьютерная оптика @computer-optics
Рубрика: Дифракционная оптика, оптические технологии
Статья в выпуске: 2 т.43, 2019 года.
Бесплатный доступ
С помощью формул Ричардса-Вольфа описывается фокусировка цилиндрического векторного пучка второго порядка широкоапертурной линзой, ограниченной кольцевой апертурой,. Показано, что можно увеличить область отрицательных значений проекции вектора Пойнтинга на оптическую ось, увеличив глубину фокуса с помощью кольцевой апертуры. Продемонстрировано, что при фокусировке света объективом с числовой апертурой 0,95 использование кольцевой апертуры, ограничивающей угол входного зрачка до 0,9 от максимального значения, позволяет увеличить глубину области отрицательных значений проекции вектора Пойнтинга на оптическую ось в 4 раза при практически неизменной ширине области (изменяется с 0,357 до 0,352 от длины волны фокусируемого света). При этом в 2,5 раза возрастает отношение абсолютных значений минимального значения осевой проекции вектора Пойнтинга в фокусе к максимальному.
Формулы ричардса-вольфа, обратный поток энергии, острая фокусировка, цилиндрический векторный пучок, кольцевая апертура
Короткий адрес: https://sciup.org/140243279
IDR: 140243279
Список литературы Формирование продольно-удлинённой области обратного потока энергии с помощью кольцевых апертур
- Grosjean, T. Longitudinally polarized electric and magnetic optical nano-needles of ultra high lengths/T. Grosjean, I. Gauthier//Optics Communications. -2013. -Vol. 294. -P. 333-337.
- Wu, Z. Optimization-free approach for generating sub-diffraction quasi-non-diffracting beams/Z. Wu, K. Zhang, S. Zhang, Q. Jin, Z. Wen, L. Wang, L. Dai, Z. Zhang, H. Chen, G. Liang, Y. Liu, G. Chen//Optics Express. -2018. -Vol. 26, Issue 13. -P. 16585-16599.
- Guan, J. Transversely polarized sub-diffraction optical needle with ultra-long depth of focus/J. Guan, J. Lin, C. Chen, Y. Ma, J. Tan, P. Jin//Optics Communications. -2018. -Vol. 404. -P. 118-123.
- Qin, F. Shaping a subwavelength needle with ultra-long focal length by focusing azimuthally polarized light/F. Qin, K. Huang, J. Wu, J. Jiao, X. Luo, C. Qiu, M. Hong/Scientific Reports. -2015. -Vol. 5. -09977.
- Wang, H. Creation of a needle of longitudinally polarized light in vacuum using binary optics/H. Wang, L. Shi, B. Luk`yanchuk, C. Sheppard, C.T. Chong//Nature Photonics -2008. -Vol. 2. -P. 501-505.
- Yu, Y. Engineering of multi-segmented light tunnel and flattop focus with designed axial lengths and gaps/Y. Yu, H. Huang, M. Zhou, Q. Zhan/Optics Communications. -2018. -Vol. 407. -P. 398-401.
- Zheng, C. Characterization of the focusing performance of axial line-focused spiral zone plates/C. Zheng, S. Su, H. Zang, Z. Ji, Y. Tian, S. Chen, K. Mu, L. Wei, Q. Fan, C. Wang, X. Zhu, C. Xie, L. Cao, E. Liang//Applied Optics. -2018. -Vol. 57. -P. 3802-3807.
- Chen, Z. 4Pi focusing of spatially modulated radially polarized vortex beams/Z. Chen, D. Zhao//Optics Letters. -2012. -Vol. 37. -P. 1286-1288.
- Lin, J. Generation of longitudinally polarized optical chain by 4π focusing system/J. Lin, R. Chen, P. Jin, M. Cada, Y. Ma//Optics Communications. -2015. -Vol. 340. -P. 69-73.
- Yu, Y. Generation of uniform three-dimensional optical chain with controllable characteristics/Y. Yu, Q. Zhan//Journal of Optics. -2015. -Vol. 17. -105606.
- Guo, H. Three dimensional optical cage formed by TEM01 mode radially polarized Laguerre-Gaussian beam/H. Guo, X. Weng, X. Dong, G. Sui, X. Gao, S. Zhuang//Journal of Optics. -2011. -Vol. 40, Issue 4. -P. 206-212.
- Volyar, A.V. Focusing of singular beams/A.V. Volyar, T.A. Fadeeva//Optics and Spectroscopy. -2004. -Vol. 96, Issue 1. -P. 96-105.
- Ushakova, K. Demonstration of spot size reduction by focussing amplitude modulated radially polarized light on a photoresist/K. Ushakova, Q.Y. van den Berg, S.F. Pereira, H.P. Urbach//Journal of Optics. -2015. -Vol. 17. -125615.
- Хонина, С.Н. Анализ интерференции радиально-поляризованных лазерных пучков, сформированных кольцевыми оптическими элементами с вихревой фазой в условиях острой фокусировки/С.Н. Хонина, А.В. Устинов//Компьютерная оптика. -2015. -Т. 39, № 1. -С. 12-25. -
- DOI: 10.18287/0134-2452-2015-39-1-12-25
- Udhayakumar, M. Generation of ultra-long pure magnetization needle and multiple spots by phase modulated doughnut Gaussian beam/M. Udhayakumar, K. Prabakaran, K.B. Rajesh, Z. Jaroszewicz, A. Belafhal, D. Velauthapillai//Optics & Laser Technology. -2018. -Vol. 102. -P. 40-46.
- Udhayakumar, M. Generating sub wavelength pure longitudinal magnetization probe and chain using complex phase plate/M. Udhayakumar, K. Prabakaran, K.B. Rajesh, Z. Jaroszewicz, A. Belafhal//Optics Communications. -2018. -Vol. 407. -P. 275-279.
- Nie, Z. Generation of super-resolution longitudinally polarized beam with ultra-long depth of focus using radially polarized hollow Gaussian beam/Z. Nie, G. Shi, X. Zhang, Y. Wang, Y. Song//Optics Communications. -2014. -Vol. 331. -P. 87-93.
- Guan, J. Transversely polarized sub-diffraction optical needle with ultra-long depth of focus/J. Guan, J. Lin, C. Chen, Y. Ma, J. Tan, P. Jin//Optics Communications. -2017. -Vol. 404. -P. 118-123.
- Rajesh, K.B. Tight focusing of double ring shaped radially polarized beam with high NA lens axicon/K.B. Rajesh, N.V. Suresh, P.M. Anbarasan, K. Gokulakrishnan, G. Mahadevan//Optics & Laser Technology. -2011. -Vol. 43. -P. 1037-1040.
- Suresh, P. Generation of a strong uniform transversely polarized nondiffracting beam using a high-numerical-aperture lens axicon with a binary phase mask/P. Suresh, C. Mariyal, K.B. Rajesh, T.V.S. Pillai, Z. Jaroszewicz//Applied Optics. -2013. -Vol. 52. -P. 849-853.
- Kotlyar, V.V. Energy backflow in the focus of an optical vortex/V.V. Kotlyar, A.G. Nalimov, S.S. Stafeev//Laser Physics. -2018. -Vol. 28, Issue 12. -126203. -
- DOI: 10.1088/1555-6611/aae02f
- Стафеев, С.С. Обратный поток энергии в фокусе цилиндрического векторного пучка/С.С. Стафеев, А.Г. Налимов, В.В. Котляр//Компьютерная оптика. -2018. -Т. 42, № 5. -С. 744-750. -
- DOI: 10.18287/2412-6179-2018-42-5-744-750
- Sugic, D. Singular knot bundle in light/D. Sugic, M.R. Dennis//Journal of the Optical Society of America A. -2018. -Vol. 35, Issue 12. -P. 1987-1999.
- Maucher, F. Creating complex optical longitudinal polarization structures/F. Maucher, S. Skupin, S.A. Gardiner, I.G. Hughes//Physical Review Letters. -2018. -Vol. 120, Issue 16. -163903.
- Larocque, H. Reconstructing the topology of optical polarization knots/H. Larocque, D. Sugic, D. Mortimer, A.J. Taylor, R. Fickler, R.W. Boyd, M.R. Dennis, E. Karimi//Nature Physics. -2018. -Vol. 14. -P. 1079-1982.
- Vasnetsov, M.V. Wavefront motion in the vicinity of a phase dislocation: "optical vortex"/M.V Vasnetsov, V.N. Gorshkov, I.G. Marienko, M.S. Soskin//Optics and Spectroscopy. -2000. -Vol. 88, Issue 2. -P. 260-265.
- Richards, B. Electromagnetic diffraction in optical systems. II. Structure of the image field in an aplanatic system/B. Richards, E. Wolf//Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. -1959. -Vol. 253, Issue 1274. -P. 358-379.
Статья научная
