Исследование фокусировки в близкорасположенные световые пятна при освещении дифракционных оптических элементов коротким импульсным лазерным пучком
Автор: Хонина Светлана Николаевна, Дегтярев Сергей Александрович, Порфирьев Алексей Петрович, Моисеев Олег Юрьевич, Полетаев Сергей Дмитриевич, Ларькин Алексей Станиславович, Савельев-Трофимов Андрей Борисович
Журнал: Компьютерная оптика @computer-optics
Рубрика: Дифракционная оптика, оптические технологии
Статья в выпуске: 2 т.39, 2015 года.
Бесплатный доступ
Выполнено сравнительное численное исследование формирования в фокальной плоскости близкорасположенных световых пятен с помощью дифракционной решётки и бинарных оптических элементов, согласованных с модами Эрмита-Гаусса. Показано, что при низких индексах мод обеспечивается хорошее качество формирования световых пятен и относительная устойчивость к хроматической дисперсии. Эксперименты с импульсным и перестраиваемым лазерами показали перспективность использования фазовых оптических элементов, согласованных с модами ТЕМ(1,0) и ТЕМ(1,1), для фокусировки в набор близкорасположенных световых пятен.
Фокусировка в набор световых пятен, дифракционный оптический элемент, бинарная фаза, короткие лазерные импульсы, хроматическая дисперсия
Короткий адрес: https://sciup.org/14059347
IDR: 14059347
Список литературы Исследование фокусировки в близкорасположенные световые пятна при освещении дифракционных оптических элементов коротким импульсным лазерным пучком
- Umstadter, D. Relativistic laser-plasma interactions/D. Umstadter//Journal of Physics D: Applied Physics. -2003. -Vol. 36(8). -P. R151-R165.
- Sun, H.-B. Two-photon photopolymerization and 3D lithographic microfabrication/H.-B. Sun, S. Kawata//Advances in Polymer Science. -2004. -Vol. 170. -P. 169-273.
- Salamin, Y.I. Relativistic high-power laser-matter interactions/Y.I. Salamin, S.X. Hu, K.Z. Hatsagortsyan, C.H. Keitel//Physics Reports. -2006. -Vol. 427(2-3). -P. 41-155.
- Malka, V. Principles and applications of compact laser-plasma accelerators/V. Malka, J. Faure, Y.A. Gauduel, E. Lefebvre, A. Rousse K.T. Phuoc//Nature Physics. -2008. -Vol. 4. -P. 447-453.
- Cheng, J. A review of ultrafast laser materials micromachining/J. Cheng, C. Liu, S. Shang, D. Liu, W. Perrie, G. Dearden and K. Watkins//Optics and Laser Technology. -2013. -Vol. 46. -P. 88-102.
- Андреев, А.В. Ядерные процессы в высокотемпературной плазме, индуцируемой сверхкоротким лазерным импульсом/А.В. Андреев, В.М. Гордиенко, А.Б. Савельев//Квантовая электроника. -2001. -Т. 31, № 11. -С. 941-956.
- Алфёров, С.В. О возможности управления лазерной абляцией при острой фокусировке фемтосекундного излучения/С.В. Алфёров, С.В. Карпеев, С.Н. Хонина, К.Н. Тукмаков, О.Ю. Моисеев, С.А. Шуляпов, К.А. Иванов, А.Б. Савельев-Трофимов//Квантовая электроника. -2014. -№ 11. -С. 1061-1065.
- Kato, N. Multiple-spot parallel processing for laser micronanofabrication/N. Kato, N. Takeyasu, Y. Adachi, H.-B. Sun and S. Kawata//Applied Physics Letters. -2005. -Vol. 86(4). -P. 044102-044104.
- Salter, P.S. Addressable microlens array for parallel laser microfabrication/P.S. Salter and M.J. Booth//Optics Letters. -2011. -Vol. 36(12). -P. 2302-2304.
- Shoji, S. Photofabrication of three-dimensional photonic crystals by multibeam laser interference into a photopolymerizable resin/S. Shoji and S. Kawata//Applied Physics Letters. -2000. -Vol. 76(19). -P. 2668-2670.
- Kondo, T. Multiphoton fabrication of periodic structures by multibeam interference of femtosecond pulses/T. Kondo, S. Matsuo, S. Juodkazis, V. Mizeikis and H. Misawa//Applied Physics Letters. -2003. -Vol. 82(17). -P. 2758-2760.
- Dong, X.-Z. Micronanofabrication of assembled three-dimensional microstructures by designable multiple beams multiphoton processing/X.-Z. Dong, Z.-S. Zhao and X.-M. Duan//Applied Physics Letters. -2007. -Vol. 91(12). -P. 124103.
- Дифракционная компьютерная оптика/Д.Л. Головашкин, Л.Л. Досколович, Н.Л. Казанский, В.В. Котляр, В.С. Павельев, Р.В. Скиданов, В.А. Сойфер, С.Н. Хонина; под ред. В.А. Сойфера. -М.: Физматлит, 2007. -736 с.
- Дифракционная нанофотоника/А.В. Гаврилов, Д.Л. Головашкин, Л.Л. Досколович, П.Н. Дьяченко, А.А. Ковалёв, В.В. Котляр, А.Г. Налимов, Д.В. Нестеренко, В.С. Павельев, Р.В. Скиданов, В.А. Сойфер, С.Н. Хонина, Я.О. Шуюпова; под ред. В.А. Сойфера. -М.: Физматлит, 2011. -680 с.
- Kuroiwa, Y. Arbitrary micropatterning method in femtosecond laser microprocessing using diffractive optical elements/Y. Kuroiwa, N. Takeshima, Y. Narita, S. Tanaka and K. Hirao//Optics Express. -2004. -Vol. 12(9). -P. 1908-1915.
- Hayasaki, Y. Variable holographic femtosecond laser processing by use of a spatial light modulator/Y. Hayasaki, T. Sugimoto, A. Takita and N. Nishida//Applied Physics Letters. -2005. -Vol. 87(3). -P. 031101.
- Kelemen, L. Parallel photopolymerisation with complex light patterns generated by diffractive optical elements/L. Kelemen, S. Valkai and P. Ormos//Optics Express. -2007. -Vol. 15(22). -P. 14488-14497.
- Kuang, Z. High throughput diffractive multi-beam femtosecond laser processing using a spatial light modulator/Z. Kuang, W. Perrie, J. Leach, M. Sharp, S.P. Edwardson, M. Padgett, G. Dearden and K.G. Watkins//Applied Surface Science. -2008. -Vol. 255(5). -P. 2284-2289.
- Kuang, Z. Fast parallel diffractive multi-beam femtosecond laser surface micro-structuring/Z. Kuang, D. Liu, W. Perrie, S. Edwardson, M. Sharp, E. Fearon, G. Dearden and K. Watkins//Applied Surface Science. -2009. -Vol. 255(13-14). -P. 6582-9588.
- Obata, K. Multi-focus two-photon polymerization technique based on individually controlled phase modulation/K. Obata, J. Koch, U. Hinze and B.N. Chichkov//Optics Express. -2010. -Vol. 18(16). -P. 17193-17200.
- Amako, J. Chromatic-distortion compensation in splitting and focusing of femtosecond pulses by use of a pair of diffractive optical elements/J. Amako, K. Nagasaka and N. Kazuhiro//Optics Letters. -2002. -Vol. 27(11). -P. 969-971.
- Torres-Peiró, S. Parallel laser micromachining based on diffractive optical elements with dispersion compensated femtosecond pulses/S. Torres-Peiró, J. González-Ausejo, O. Mendoza-Yero, G. Mínguez-Vega, P. Andrés and J. Lancis//Optics Express. -2013. -Vol. 21(26). -P. 31830-31836.
- Zapata-Rodríguez, C.J. Isotropic compensation of diffraction-driven angular dispersion/C.J. Zapata-Rodríguez and M.T. Caballero//Optics Letters. -2007. -Vol. 32(17). -P. 2472-2474.
- Карпеев, С.В Исследование влияния широкополосного излучения на распределение интенсивности, формируемое дифракционным оптическим элементом/С.В. Карпеев, С.В. Алфёров, С.Н. Хонина, С.И. Кудряшов//Компьютерная оптика. -2014. -Т. 38, № 4. -С. 689-694.
- 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(5). -P. 331-340.
- Хонина, С.Н. Формирование мод Гаусса-Эрмита с помощью бинарных ДОЭ. I. Моделирование и эксперимент/С.Н. Хонина, В.В. Котляр, В.А. Сойфер, М. Хонканен, Я. Турунен//Компьютерная оптика. -1998. -№ 18. -С. 24-28.
- Khonina, S.N. Generation of Gauss-Hermite modes using binary DOEs / S.N. Khonina, V.V. Kotlyar, V.A. Soifer, J. Lautanen, M. Honkanen, J. Turunen//Proceedings of SPIE. -1999. -Vol. 4016. -P. 234-239.
- Хонина, С.Н. Формирование мод Гаусса-Эрмита с помощью бинарных ДОЭ. II. Оптимизация апертурной функции/С.Н. Хонина//Компьютерная оптика. -1998. -№ 18. -С. 28-36.
- Kirk, J.P. Phase-only complex-valued spatial filters/J.P. Kirk and A.L. Jones//Journal of the Optical Society of America. -1971. -Vol. 61(8). -P. 1023-1028.
- Haskell, R.E. New coding technique for computer-generated holograms/R.E. Haskell and B.C. Culver//Applied Optics. -1972. -Vol. 11(11). -P. 2712-2714.
- Chu, D.C. Recent approach to computer-generated holograms/D.C. Chu and J.R. Fienup//Optical Engineering. -1974. -Vol. 13(3). -P. 189-195.
- Котляр, В.В. Метод частичного кодирования для расчета фазовых формирователей мод Гаусса-Эрмита/В.В. Котляр, С.Н. Хонина, В.А. Сойфер//Автометрия. -1999. -№ 6. -С. 74-83.
- Kotlyar, V.V. Fractional encoding method for spatial filters computation/V.V. Kotlyar, S.N. Khonina, A.S. Melekhin, V.A. Soifer//Asian Journal of Physics. -1999. -Vol. 8(3). -P. 273-286.
- 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. Paivanranta, J. Turunen//Journal of Optics A: Pure and Applied Optics. -2009. -Vol. 11(6). -P. 065702.
- Ivanov, K. Acceleration of heavy multicharged ions in the interaction of a subrelativistic femtosecond laser pulse with a melted metal surface/K. Ivanov, D. Uryupina, N. Morshedian, R. Volkov and A. Savel'ev//Plasma Physics Reports. -2010. -Vol. 36(2). -P. 99-104.
- Uryupina, D.S. Femtosecond laser-plasma interaction with prepulse-generated liquid metal microjets/D.S. Uryupina, K.A. Ivanov, A.V. Brantov, A.B. Savel'ev, V.Yu. Bychenkov, M.E. Povarnitsyn, R.V. Volkov, V.T. Tikhonchuk//Physics of Plasmas. -2012. -Vol. 19. -P. 013104(1-8).
- Lar'kin, A. Microjet formation and hard x-ray production from a liquid metal target irradiated by intense femtosecond laser pulses/A. Lar'kin, D. Uryupina, K. Ivanov, A. Savel'ev, T. Bonnet, F. Gobet, F. Hannachi, M. Tarisien, M. Versteegen, K. Spohr, J. Breil, B. Chimier, F. Dorchies, C. Fourment, P.-M. Leguay and V.T. Tikhonchuk//Physics of Plasmas. -2014. -Vol. 21. -P. 093103(1-7).
Статья научная
