Субволновая фокусировка лазерного излучения с помощью зонной пластинки из хрома
Автор: Налимов Антон Геннадьевич, Стафеев Сергей Сергеевич, Офаолейн Лиам Уильям Веллан-Куртин, Котляр Мария Викторовна, Козлова Елена Сергеевна, Котляр Виктор Викторович
Журнал: Компьютерная оптика @computer-optics
Рубрика: Дифракционная оптика, оптические технологии
Статья в выпуске: 3 т.41, 2017 года.
Бесплатный доступ
Проведено исследование характеристик фокусного пятна, формируемого зонной пластинкой диаметром 15 мкм из пленки хрома на стеклянной подложке и фокусным расстоянием в одну длину волны λ = 532 нм, в зависимости от высоты рельефа. Исследование показало, что высота рельефа 70 нм позволяет достичь оптимального соотношения размеров фокусного пятна по полуспаду интенсивности и максимальной интенсивности. С использованием сканирующего ближнепольного оптического микроскопа показано, что зонная пластинка с указанными параметрами фокусирует линейно поляризованный Гауссов пучок в эллиптическое пятно с размерами по полуспаду интенсивности вдоль декартовых координат FWHMx = 0,42λ и FWHMy = 0,64λ.
Амплитудная зонная пластинка, фазовая зонная пластинка, острая фокусировка, fdtd-метод, сканирующий ближнепольный оптический микроскоп
Короткий адрес: https://sciup.org/140228616
IDR: 140228616 | DOI: 10.18287/2412-6179-2017-41-3-356-362
Список литературы Субволновая фокусировка лазерного излучения с помощью зонной пластинки из хрома
- Fu, Y. Hybrid Au-Ag subwavelength metallic structures with variant periods for superfocusing/Y. Fu, W. Zhou//Journal of Nanophotonics. -2009. -Vol. 3, Issue 1. -033504. - DOI: 10.1117/1.3159299
- Fu, Y. Experimental study of plasmonic structures with variant periods for sub-wavelength focusing: analyses of characterization errors/Y. Fu, R.G. Mote, Q. Wang, W. Zhou//Journal of Modern Optics. -2009. -Vol. 56, Issue 14. -P. 1550-1556. - DOI: 10.1080/09500340903180566
- Mote, R.G. Experimental demonstration of near-field focusing of a phase micro-Fresnel zone plate (FZP) underlinearly polarized illumination/R.G. Mote, S.F. Yu, A. Kumar, W. Zhou, X.F. Li//Applied Physics B. -2011. -Vol. 102, Issue 1. -P. 95-100. - DOI: 10.1007/s00340-010-4210-8
- Mote, R.G. Subwavelength focusing behavior of high numerical-aperture phase Fresnel zone plates under various polarization states/R.G. Mote, S.F. Yu, W. Zhou, X.F. Li//Applied Physics Letters. -2009. -Vol. 95, Issue 19. -191113. - DOI: 10.1063/1.3263728
- Fu, Y. Plasmonic microzone plate: Superfocusing at visible regime/Y. Fu, W. Zhou, L.E.N. Lim, C.L. Du, X.G. Luo//Applied Physics Letters. -2007. -Vol. 91, Issue 6. -061124. - DOI: 10.1063/1.2769942
- Kotlyar, V.V. Analysis of the shape of a subwavelength focal spot for the linearly polarized light/V.V. Kotlyar, S.S. Stafeev, Y. Liu, L. O’Faolain, A.A. Kovalev//Applied Optics. -2013. -Vol. 52, Issue 3. -P. 330-339. - DOI: 10.1364/AO.52.000330
- Stafeev, S.S. Subwavelength focusing of laser light by microoptics/S.S. Stafeev, V.V. Kotlyar, L. О’Faolain//Journal of Modern Optics. -2013. -Vol. 60, Issue 13. -P. 1050-1059. - DOI: 10.1080/09500340.2013.831136
- Wang, T. Experimental verification of the far-field subwavelength focusing with multiple concentric nanorings/T. Wang, X. Wang, C. Kuang, X. Hao, X. Liu//Applied Physics Letters. -2010. -Vol. 97, Issue 23. -231105. - DOI: 10.1063/1.3524825
- Venugopalan, P. Focusing dual-wavelength surface plasmons to the same focal plane by a far-field plasmonic lens/P. Venugopalan, Q. Zhang, X. Li, L. Kuipers, M. Gu//Optics Letters. -2014. -Vol. 39, Issue 19. -P. 5744-5747. - DOI: 10.1364/OL.39.005744
- Chen, K.R. Beyond-limit light focusing in the intermediate zone/K.R. Chen, W.H. Chu, H.C. Fang, C.P. Liu, C.H. Huang, H.C. Chui, C.H. Chuang, Y.L. Lo, C.Y. Lin, H.H. Hwung, A.Y.-G. Fuh//Optics Letters. -2011. -Vol. 36, Issue 23. -P. 4497-4499. - DOI: 10.1364/OL.36.004497
- Liu, Y. Far-field superfocusing with an optical fiber based surface plasmonic lens made of nanoscale concentric annular slits/Y. Liu, H. Xu, F. Stief, N. Zhitenev, M. Yu//Optics Express. -2011. -Vol. 19, Issue 21. -P. 20233-20243. - DOI: 10.1364/OE.19.020233
- Song, W. Near-field nanofocusing through a combination of plasmonic Bragg reflector and converging lens/W. Song, Z. Fang, S. Huang, F. Lin, X. Zhu//Optics Express. -2010. -Vol. 18, Issue 14. -P. 14762-14767. - DOI: 10.1364/OE.18.014762
- Feng, D. 3D confinement of the focal spot of plasmonic Fresnel zone plate lens using gold bowtie nanoantenna/D. Feng//Journal of the Optical Society of America A. -2014. -Vol. 31, Issue 9. -P. 2070-2074. - DOI: 10.1364/JOSAA.31.002070
- Wang, H. Subwavelength light focusing of plasmonic lens with dielectric filled nanoslits structures/H. Wang, Y. Deng, J. He, P. Gao, N. Yao, C. Wang, X. Luo//Journal of Nanophotonics. -2014. -Vol. 8, Issue 1. -083079. - DOI: 10.1117/1.JNP.8.083079
- Zhang, M. Three-dimensional nanoscale far-field focusing of radially polarized light by scattering the SPPs with an annular groove/M. Zhang, J. Du, H. Shi, S. Yin, L. Xia, B. Jia, M. Gu, C. Du//Optics Express. -2010. -Vol. 18, Issue 14. -P. 14664-14670. - DOI: 10.1364/OE.18.014664
- Ji, J. Strong focusing of plasmonic lens with nanofinger and multiple concentric rings under radially polarized illumination/J. Ji, Y. Meng, L. Sun, X. Wu, J. Wang//Plasmonics. -2015. -Vol. 11, Issue 1. -P. 23-27. - DOI: 10.1007/s11468-015-0015-2
- Peng, R. Super-resolution long-depth focusing by radially polarized light irradiation through plasmonic lens in optical meso-field/R. Peng, X. Li, Z. Zhao, C. Wang, M. Hong, X. Luo//Plasmonics. -2014. -Vol. 9, Issue 1. -P. 55-60. - DOI: 10.1007/s11468-013-9597-8
- Козлова, Е.С. Сравнительное моделирование амплитудной и фазовой зонных пластинок/Е.С. Козлова, В.В. Котляр, А.Г. Налимов//Компьютерная оптика. -2015. -Т. 39, № 5. -С. 687-693. - DOI: 10.18287/0134-2452-2015-39-5-687-693
- Couairon, A. Filamentation and damage in fused silica induced by tightly focused femtosecond laser pulses/A. Couairon, L. Sudrie, M. Franco, B. Prade, A. Mysyrowicz//Physical Review B. -2005. -Vol. 71, Issue 12. -125435. - DOI: 10.1103/PhysRevB.71.125435
- Rakic, A.D. Optical properties of metallic films for vertical-cavity optoelectronic devices/A.D. Rakic, A.B. Djurišic, J.M. Elazar, M.L. Majewski//Applied Optics. -1998. -Vol. 37, Issue 22. -P. 5271-5283. - DOI: 10.1364/AO.37.005271
- Vial, A. A new model of dispersion for metals leading to a more accurate modeling of plasmonic structures using the FDTD method/A. Vial, T. Laroche, M. Dridi, L. Le Cunff//Applied Physics A. -2011. -Vol. 103, Issue 3. -P. 849-853. - DOI: 10.1007/s00339-010-6224-9
Статья научная
