Экспериментальное исследование дифракционных линз для работы с излучением нескольких заданных длин волн
Автор: Скиданов Роман Васильевич, Досколович Леонид Леонидович, Ганчевская София Владиславовна, Бланк Вероника Александровна, Подлипнов Владимир Владимирович, Казанский Николай Львович
Журнал: Компьютерная оптика @computer-optics
Рубрика: Дифракционная оптика, оптические технологии
Статья в выпуске: 1 т.44, 2020 года.
Бесплатный доступ
Представлены результаты экспериментальных исследований «спектральных» дифракционных линз, имеющих фокус одинакового положения для нескольких заданных длин волн. Рассмотрены две спектральные дифракционные линзы, предназначенные для работы с излучением трёх и пяти заданных длин волн видимого диапазона. Для изготовления спектральных линз использовался метод прямой лазерной записи по фоторезисту с итеративной коррекцией параметров записи, что обеспечило погрешность формирования высоты дифракционного микрорельефа менее 30 нм. Представлен эксперимент по определению длин волн, фокусируемых изготовленными линзами. Эксперимент основан на использовании точечной диафрагмы, расположенной в фокусе спектральных линз. Получены оценки функций рассеяния точки изготовленных спектральных линз с помощью перестраиваемого лазера. Для иллюстрации изображающих свойств спектральных линз получены изображения светотехнической цветной таблицы.
Дифракционная линза, гармоническая линза, метод прямой лазерной записи по фоторезисту, функция рассеяния точки
Короткий адрес: https://sciup.org/140247070
IDR: 140247070 | DOI: 10.18287/2412-6179-CO-646
Experiment with a diffractive lens with a fixed focus position at several given wavelengths
The paper presents results of the experimental investigation of “spectral” diffractive lenses the same focus position for several given wavelengths. Two spectral diffractive lenses designed to focus radiation of three and five specified wavelengths in the visible spectrum were investigated. Using a method of direct laser writing in photoresist with iterative correction of writing parameters, we fabricated a diffractive microrelief of the spectral lenses with the height deviation from the designed relief of less than 30 nm. Using a pinhole located at the focus of the fabricated lenses, we estimated the operation wavelengths. The point spread functions of the spectral lenses at the designed wavelengths were measured with the use of a tunable laser. The imaging properties of the spectral lenses were illustrated by the images of a reference color table.
Список литературы Экспериментальное исследование дифракционных линз для работы с излучением нескольких заданных длин волн
- Reznikova, E.F. Liga technology for the synthesis of diffractive refractive intraocular lenses / E.F. Reznikova, B.G. Goldenberg, V.I. Kondratyev, G.N. Kulipanov, V.P. Korolkov, R.K. Nasyrov // Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics. - 2013. - Vol. 77, Issue 2. - P. 111-115.
- Poleshchuk, A.G. Laser technologies in micro-optics. Part 2. Fabrication of elements with a three-dimensional profile / A.G. Poleshchuk, V.P. Korolkov, V.P. Veiko, R.A. Zakoldaev, M.M. Sergeev // Optoelectronics, Instrumentation and Data Processing. - 2018. - Vol. 54, Issue 2. - P. 113-126.
- Казанский, Н.Л. Формирование изображений дифракционной многоуровневой линзой / Н.Л. Казанский, C.Н. Хонина, Р.В. Скиданов, А.А. Морозов, С.И. Харитонов, С.Г. Волотовский // Компьютерная оптика. -2014. - Т. 38, № 3. - С. 425-434.
- 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.
- Карпеев, С.В. Расчёт и анализ трёхволнового дифракционного фокусирующего дублета / С.В. Карпеев, А.В. Устинов, С.Н. Хонина // Компьютерная оптика. - 2016. - Т. 40, № 2. - С. 173-178. - DOI: 10.18287/24126179-2016-40-2-173-178
- Sweeney, D.W. Harmonic diffractive lenses / D.W. Sweeney, G.E. Sommargren // Applied Optics. - 1995. - Vol. 34, Issue 14. - P. 2469-2475.
- Хонина, С.Н. Сравнительное исследование спектральных свойств асферических линз / С.Н. Хонина, А.В. Устинов, Р.В. Скиданов, А.А. Морозов // Компьютерная оптика. - 2015. - Т. 39, № 3. - С. 363-369. -
- DOI: 10.18287/0134-2452-2015-39-3-363-369
- Rosli, A. Design and fabrication of Si-HDPE hybrid Fresnel lenses for infrared imaging systems / A. Rosli, A. Manaf, T. Sugiyama, J. Yan // Optics Express. - 2017. - Vol. 25. - P. 1202-1220.
- Nikonorov, A.V. Toward ultralightweight remote sensing with harmonic lenses and convolutional neural networks / A.V. Nikonorov, M.V. Petrov, S.A. Bibikov, P.Y. Yakimov, V.V. Kutikova, Y.V. Yuzifovich, A.A. Morozov, R.V. Skidanov, N.L. Kazanskiy // IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing. - 2018. - Vol. 11, Issue 9. - P. 3338-3348. -
- DOI: 10.1109/jstars.2018.2856538
- Wang, P. Chromatic-aberration corrected diffractive lenses for ultra-broadband focusing / P. Wang, N. Mohammad, R. Menon // Scientific Reports. - 2016. - Vol. 6. - 21545.
- Mohammad, N. Broadband imaging with one planar diffractive lens / N. Mohammad, M. Meem, B. Shen, P. Wang, R. Menon // Scientific Reports. - 2018. - Vol. 8. - 2799.
- Banerji, S. A computational design framework for efficient, fabrication error-tolerant, planar THz diffractive optical el ements / S. Banerji, B. Sensale-Rodriguez // Scientific Reports. - 2019. - Vol. 9. - 5801.
- Meem, M. Full-color video and still imaging using two flat lenses / M. Meem, A. Majumder, R. Menon // Optics Express. - 2018. - Vol. 26. - P. 26866-26871.
- Banerji, S. Imaging with flat optics: metalenses or diffractive lenses? / S. Banerji, M. Meem, A. Majumder, F.G. Vasquez, B. Sensale-Rodriguez, R. Menon // Optica. - 2019. -Vol. 6. - P. 805-810.
- Doskolovich, L.L. Multifocal diffractive lens generating several fixed foci at different design wavelengths / L.L. Doskolovich, E.A. Bezus, A.A. Morozov, V. Osipov, J.S. Wolffsohn, B. Chichkov // Optics Express. - 2018. - Vol. 26, Issue 4. - P. 4698-4709. -
- DOI: 10.1364/OE.26.004698
- Досколович, Л.Л. Расчёт дифракционной линзы с фиксированным положением фокуса при нескольких заданных длинах волн / Л.Л. Досколович, Е.А. Безус, Д.А. Быков, Р.В. Скиданов, Н.Л. Казанский // Компьютерная оптика. - 2019. - Т. 43, № 6. - С. 946-955. -
- DOI: 10.18287/2412-6179-2019-43-6-946-955
- Genie Nano. GIGE camera. Small package. Big functionality. - 2019. - URL: https://www.teledynedalsa.com/en/products/imaging/camer as/genie-nano-1gige/ (request date 18.12.2019).
