Интерференционная схема для генерации поляризационно-неоднородного лазерного излучения с использованием пространственного модулятора света

Интерференционная схема для генерации поляризационно-неоднородного лазерного излучения с использованием пространственного модулятора света

Автор: Карпеев Сергей Владимирович, Подлипнов Владимир Владимирович, Алгубили Абрар Мохаммед Кхудхур

Журнал: Компьютерная оптика @computer-optics

Рубрика: Дифракционная оптика, оптические технологии

Статья в выпуске: 2 т.44, 2020 года.

Бесплатный доступ

Разработана и экспериментально исследована оптическая система для преобразования линейно-поляризованных лазерных пучков в цилиндрические векторные пучки. Схема основана на когерентном сложении модовых пучков с использованием интерферометра Маха-Цендера. Простота и универсальность схемы достигается за счёт применения разных участков в площади пространственного модулятора света для одновременной генерации двух пространственно разнесённых заданных модовых пучков. Каждый из пучков далее распространяется в одном из плеч интерферометра, подвергается необходимым поляризационно-фазовым преобразованиям для получения цилиндрического векторного пучка после сложения модовых пучков.

Еще

Пространственный модулятор света, когерентная суперпозиция, цилиндрические векторные пучки

Короткий адрес: https://sciup.org/140247090

IDR: 140247090   |   DOI: 10.18287/2412-6179-CO-698

Список литературы Интерференционная схема для генерации поляризационно-неоднородного лазерного излучения с использованием пространственного модулятора света

  • Zhan, Q. Cylindrical vector beams: from mathematical concepts to applications / Q. Zhan // Advances in Optics and Photonics. - 2009. - Vol. 1, Issue 1. - P. 1-57
  • Niziev, V.G. Influence of beam polarization on laser cutting efficiency / V.G. Niziev, A.V. Nesterov // Journal of Physics D. - 1999. - Vol. 32. - P. 1455-1461
  • Alferov, S.V. On the possibility of controlling laser ablation by tightly focused femtosecond radiation / S.V. Alferov, S.V. Karpeev, S.N. Khonina, K.N. Tukmakov, O.Yu. Moiseev, S.A. Shulyapov, K.A. Ivanov, A.B. Savel'ev-Trofimov // Quantum Electronics. - 2014. - Vol. 44, Issue 11. - P. 1061-1065. - DOI: 10.1070/QE2014v044n11ABEH015471
  • Khonina, S.N. Inverse energy flux of focused radially polarized optical beams / S.N. Khonina, A.V. Ustinov, S.A. Degtyarev // Physical Review A. - 2018. - Vol. 98. - 043823. - DOI: 10.1103/PhysRevA.98.043823
  • Khonina, S.N. Strengthening the longitudinal component of the sharply focused electric field by means of higher-order laser beams / S.N. Khonina, S.V. Alferov, S.V. Karpeev // Optics Letters. - 2013. - Vol. 38, Issue 17. - P. 3223-3226. - DOI: 10.1364/OL.38.003223
  • Khonina, S.N. How low can STED go? Comparison of different write-erase beam combinations for stimulated emission depletion microscopy / S.N. Khonina, I. Golub // Journal of the Optical Society of America A. - 2012. - Vol. 29, Issue 10. - P. 2242-2246. -
  • DOI: 10.1364/JOSAA.29.002242
  • Khonina, S.N. Spatiotemporal dynamics of the polarisation state of laser radiation performed by lens-axicon combinations / S.N. Khonina, S.G. Volotovsky, A.V. Ustinov, A.P. Porfirev // Physics Letters A. - 2019.- Vol. 383, Issue 21. - P. 2535-2541. -
  • DOI: 10.1016/j.physleta.2019.05.006
  • Wang, H. The propagation of radially polarized partially coherent beam through an optical system in turbulent atmosphere / H. Wang, D. Liu, Z. Zhou // Applied Physics B. - 2010. - Vol. 101, Issue 1. - P. 361-369. -
  • DOI: 10.1007/s00340-010-4106-7
  • Kozawa, Y. Generation of a radially polarized laser beam by use of a conical Brewster prism / Y. Kozawa, Sh. Sato // Optics Letters. - 2005. - Vol. 30, Issue 22. - P. 3063-3065
  • Khonina, S.N. Implementation of ordinary and extraordinary beams interference by application of diffractive optical elements / S.N. Khonina, S.V. Karpeev, A.A. Morozov, V.D. Paranin // Journal of Modern Optics. - 2016. - Vol. 63, Issue 13. - P. 1239-1247. -
  • DOI: 10.1080/09500340.2015.1137368
  • Khonina, S.N. Polarization conversion under focusing of vortex laser beams along the axis of anisotropic crystals / S.N. Khonina, S.V. Karpeev, V.D. Paranin, A.A. Morozov // Physics Letters A. - 2017. - Vol. 381, Issue 30. - P. 2444-2455. -
  • DOI: 10.1016/j.physleta.2017.05.025
  • Khonina, SN. Generation of cylindrical vector beams of high orders using uniaxial crystals / S.N. Khonina, S.V. Karpeev, S.V. Alferov, V.A. Soifer // Journal of Optics. - 2015. - Vol. 17, Issue 6. - 065001. -
  • DOI: 10.1088/2040-8978/17/6/065001
  • Алфёров, С.В. Экспериментальное исследование фокусировки неоднородно поляризованных пучков, сформированных при помощи секторных пластинок / С.В. Алфёров, С.В. Карпеев, С.Н. Хонина, О.Ю. Моисеев // Компьютерная оптика. - 2014. - Т. 38, № 1. - С. 57-64
  • Karpeev, S.V. Anisotropic diffractive optical element for generating hybrid-polarized beams / S.V. Karpeev, V.V. Podlipnov, S.N. Khonina, V.D. Paranin, K.N. Tukmakov // Optical Engineering. - 2019. - Vol. 58, Issue 8. - 082402. -
  • DOI: 10.1117/1.OE.58.8.082402
  • Khonina, S.N. Formation of hybrid higher-order cylindrical vector beams using binary multi-sector phase plates / S.N. Khonina, A.V. Ustinov, S.A. Fomchenkov, A.P. Porfirev // Scientific Reports. - 2018. - Vol. 8. - 14320. -
  • DOI: 10.1038/s41598-018-32469-0
  • Karpeev, S.V. Generation of a controlled double-ring-shaped radially polarized spiral laser beam using a combination of a binary axicon with an interference polarizer / S.V. Karpeev, V.D. Paranin, SN. Khonina // Journal of Optics. - 2017. - Vol. 19, Issue 5. - 055701. - 10.1088/2040- 8986/aa640c
  • DOI: 10.1088/2040-8986/aa640c
  • Подлипнов, В.В. Полностью симметричный дифракционно-интерференционный формирователь радиально-поляризованных пучков с длиной волны 1530 нм / В.В. Подлипнов, С.В. Карпеев, В.Д. Паранин // Компьютерная оптика. - 2019. - Т. 43, № 4. - С. 577-585. -
  • DOI: 10.18287/2412-6179-2019-43-4-577-585
  • Карпеев, С.В. Формирование неоднородно поляризованных вихревых пучков Бесселя на основе интерференционного поляризатора / С.В. Карпеев, В.Д. Паранин, С.Н. Хонина // Квантовая электроника. - 2018. - Т. 48, № 6. - С. 521-526
  • Tidwell, S.C. Generating radially polarized beams interferometrically / S.C. Tidwell, D.H. Ford, W.D. Kimura // Applied Optics. - 1990. - Vol. 29. - P. 2234-2239. -
  • DOI: 10.1364/AO.29.002234
  • 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, Issue 12. - P. 2385-2387. -
  • DOI: 10.1364/OL.37.002385
  • Khonina, S.N. Grating-based optical scheme for the universal generation of inhomogeneously polarized beams / SN. Khonina, S.V. Karpeev // Applied Optics. - 2010. - Vol. 49, Issue 10. - P. 1734-1738. -
  • DOI: 10.1364/AO.49.001734
  • Khonina, S.N. Generating inhomogeneously polarized higher-order laser beams by use of diffractive optical elements / S.N. Khonina, S.V. Karpeev // Journal of the Optical Society of America A. - 2011. - Vol. 28, Issue 10. - P. 2115-2123. -
  • DOI: 10.1364/JOSAA.28.002115
  • Davis, J.A. Two dimensional polarization encoding with a phase only liquid-crystal spatial light modulator / J.A. Davis, D.E. McNamara, D.M. Cottrell, T. Sonehara // Applied Optics. - 2000. - Vol. 39. - P. 1549-1551
  • Neil, M.A.A. Method for the generation of arbitrary complex vector wave fronts / M.A.A. Neil, F. Massoumian, R. Juškaitis, T. Wilson // Opt. Lett. - 2002. - V.27(21). - P.1929-1931
  • Kohler, C. Hologram optimization for SLM-based reconstruction with regard to polarization effects / C. Kohler, T. Haist, X. Schwab, W. Osten // Optics Express. - 2008. - Vol. 16, Issue 19. - P. 14853-14861
  • Cancula, M. Generation of vector beams with liquid crystal disclination lines / M. Cancula, M. Ravnik, S. Zumer // Phys Rev E. - 2014. - Vol. 90. - 022503
  • Rosales-Guzmán, C. Simultaneous generation of multiple vector beams on a single SLM / C. Rosales-Guzmán, N. Bhebhe, A. Forbes // Optics Express. - 2017. - Vol 25. - P. 25697-25706
  • Gao, X.-Z. Redistributing the energy flow of tightly focused ellipticity-variant vector optical fields / X.-Z. Gao, Y. Pan, G.-L. Zhang, M.-D. Zhao, Z.-Ch. Ren, Ch.-Gh. Tu, Y.-N. Li, H.-T. Wang // Photonics Research. - 2017. - Vol. 5. - P. 640-648
  • Berezny, A.E. Computer-generated holographic optical elements produced by photolithography / A.E. Berezny, S.V. Karpeev, G.V. Uspleniev // Optics and Lasers in Engineering. - 1991. - Vol. 15, Issue 5. - P. 331-340. -
  • DOI: 10.1016/0143-8166(91)90020-T
  • Методы компьютерной оптики / А.В. Волков, Д.Л. Головашкин, Л.Д. Досколович, Н.Л. Казанский, В.В. Котляр, В.С. Павельев, Р.В. Скиданов, В.А. Сойфер, В.С. Соловьёв, Г.В. Успленьев, С.И. Харитонов, С.Н. Хонина; под ред. В.А. Сойфера. - Изд. 2-е, испр. - М.: Физматлит, 2003. - 688 с. -
  • ISBN: 5-9221-0434-9
  • Khonina, S.N. Techniques for encoding composite diffractive optical elements / S.N. Khonina, V.V. Koltyar, V.A. Soifer // Proceedings of SPIE. -2003. - Vol. 5036. - P. 493-498. -
  • DOI: 10.1117/12.498521
  • Khonina, S.N. Encoded binary diffractive element to form hyper-geometric laser beams / S.N. Khonina, S.A. Balalayev, R.V. Skidanov, V.V. Kotlyar, B. Päivänranta, J. Turunen // Journal of Optics A: Pure and Applied Optics. - 2009. - Vol. 11, Issue 6. - 065702. -
  • DOI: 10.1088/1464-4258/11/6/065702
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp