Исследование дифракционных характеристик фокусатора в кольцо методом вычислительного эксперимента

Разработан численный метод дифракционного расчета поля вдоль сложной линии фокусировки на основе предложенной агрегированной математической модели фокусировки лазерного излучения элементами компьютерной оптики. Метод позволяет получить решение задачи дифракции на фокусаторе с учетом дискретизации и квантования фазовой функции в виде суперпозиции множества базовых аналитических решений задачи дифракции на круглом отверстии или щели. На основе разработанных алгоритмических и программных средств вычислительного эксперимента исследована энергетическая эффективность фокусаторов плоского, гауссова и сходящегося сферического пучков в кольцо как доля энергии, фокусируемая в фокальную линию дифракционной ширины. Построены графики распределения интенсивности света в фокальной плоскости указанных фокусаторов для различного числа уровней квантования фазы. Установлен характер снижения энергетической эффективности в зависимости от числа уровней квантования фазы фокусатора.