Формирование тонкой световой трубки при острой фокусировке азимутально-поляризованного излучения
Автор: Хонина Светлана Николаевна, Устинов Андрей Владимирович
Журнал: Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc
Рубрика: Физика и электроника
Статья в выпуске: 6-1 т.14, 2012 года.
Бесплатный доступ
В работе проводится теоретический и численный анализ функции пропускания фокусирующей системы с высокой числовой апертурой с целью формирования в фокальной области тонкой световой трубки при азимутальной поляризации излучения. Аналитически показано, что за счет деструктивной интерференции двух пучков, формируемых двумя узкими кольцами, можно преодолеть не только полноапертурный дифракционный предел, но и предел, связанный с кольцевой апертурой. При этом, однако, интенсивность в центре фокальной плоскости существенно уменьшается, что практически приводит к разрыву трубки. Численно показано, что цельные длинные тонкие трубки можно формировать с помощью аподизации апертуры фазовой функцией дифракционного аксикона, а также комплексной функцией пропускания мод Лагерра-Гаусса и пучков Эйри-Гаусса.
Острая фокусировка, азимутальная поляризация, световые трубки, дифракционный аксикон, моды лагерра-гаусса, радиальные пучки эйри-гаусса
Короткий адрес: https://sciup.org/148201659
IDR: 148201659
Список литературы Формирование тонкой световой трубки при острой фокусировке азимутально-поляризованного излучения
- Quabis S. Focusing light to a tighter spot//Opt. Commun. 2000. V. 179. P. 1-7.
- Dorn R. Sharper focus for a radially polarized light beam//Phys. Rev. Lett. 2003. V. 91. P. 233901.
- Sheppard C.J.R. Annular pupils, radial polarization, and superresolution//Appl. Opt. 2004. V. 43(22). P. 4322-4327.
- Helseth L.E. Mesoscopic orbitals in strongly focused light//Opt. Commun. 2003. V. 224. P. 255-261.
- Sun C.-C., Liu C.-K. Ultrasmall focusing spot with a long depth of focus based on polarization and phase modulation//Opt. Lett. 2003. V. 28. P. 99-101.
- Kozawa Y., Sato S. Sharper focal spot formed by higher-order radially polarized laser beams//J. Opt. Soc. Am. A. 2007. V. 24. P. 1793-1798.
- Creation of a needle of longitudinally polarized light in vacuum using binary optics/H. Wang, L. Shi, B. Lukyanchuk, C. Sheppard and C.T. Chong//Nat. Photonics. 2008. V. 2. P. 501-505.
- Хонина С.Н. Волотовский С.Г. Управление вкладом компонент векторного электрического поля в фокусе высокоапертурной линзы с помощью бинарных фазовых структур//Компьютерная оптика. 2010. Т. 34. № 1. С. 58-68.
- Анализ влияния волновых аберраций на уменьшение размеров фокального пятна в высокоапертурных фокусирующих системах/С.Н. Хонина, А.В. Устинов, Е.А. Пелевина//Компьютерная оптика. 2011. Т. 35. № 2. С. 203-219.
- di Francia G. T. Degrees of freedom of an image//J. Opt. Soc. Am. 1969. V. 59. P. 799-804.
- Huang F.M., Zheludev N.I. Super-resolution without evanescent waves//Nano Lett. 2009. Vol. 9. P. 1249-1254.
- Sales T.R.M., Morris G.M. Diffractive superresolution elements//J. Opt. Soc. Am. A. 1997. Vol. 14. P. 1637.
- Хонина С.Н., Волотовский С.Г. Минимизация светового и теневого фокального пятна с контролируемым ростом боковых лепестков в фокусирующих системах с высокой числовой апертурой//Компьютерная оптика. 2011. Т. 35. № 4. С. 438-451.
- Хонина С.Н., Устинов А.В. Уменьшение размера фокального пятна при радиальной поляризации с помощью бинарного кольцевого элемента//Компьютерная оптика. 2012. Т. 36. № 2. С. 219-226.
- 4pi-confocal microscopy is coming of age/Joerg Bewersdorf, Alexander Egner, Stefan W. Hell//G.I.T. Imaging & Microscopy. 2004. Vol. 4. P. 24-25.
- Helseth L.E. Breaking the diffraction limit in nonlinear materials//Opt. Commun. 2005. Vol. 256. P. 435.
- Bokor N., Davidson N. Tight parabolic dark spot with high numerical aperture focusing with a circular phase plate//Opt. Commun. 2007. V. 270. P. 145-150.
- Хонина С.Н., Волотовский С.Г. Исследование применения аксиконов в высокоапертурной фокусирующей системе//Компьютерная оптика. 2010. Т. 34. № 1. С. 35-51.
- Tian B. Pu J. Tight focusing of a double-ring-shaped azimuthally polarized beam//Opt. Lett. 2011. V. 36, N 11. P. 2014-2016.
- Generation of sub-wavelength super-long dark channel using high NA lens axicon // K. Lalithambigai, P. Suresh, V. Ravi, K. Prabakaran, Z. Jaroszewicz, K.B. Rajesh, P. M. Anbarasan, and T.V.S. Pillai // Opt. Lett. 2012. Vol. 37. No. 6. P. 999-1001.
- Chen, W., Zhan Q. Three-dimensional focus shaping with cylindrical vector beams//Opt. Commun. 2006. V. 265. P. 411-417.
- Focusing properties of concentric piecewise cylindrical vector beam/X. Gaoa, J. Wanga, H. Gua, W. Xub//Optik. 2007. V. 118. P. 257-265.
- Abramowitz M., Stegun I.A. Handbook of Mathematical Functions. Courier Dover Publications, 1972. 1046 p.
- Хонина С.Н., Волотовский С.Г. Исследование применения аксиконов в высокоапертурной фокусирующей системе//Компьютерная оптика. 2010. Т. 34. № 1. С. 35-51.
- Линзакон: непараксиальные эффекты/С.Н. Хонина, Н.Л. Казанский, А.В. Устинов, С.Г. Волотовский//Оптический журнал. 2011. Т. 78. № 11. С. 44-51.
- Хонина С. Н. Эйри-подобные двумерные распределения//Вестник СГАУ. 2010. №4. C. 299-311.
