Векторный анализ интерференции парных компланарных пучков с линейной или круговой поляризацией
Автор: Хонина С.Н., Устинов А.В., Порфирьев А.П.
Журнал: Компьютерная оптика @computer-optics
Рубрика: Дифракционная оптика, оптические технологии
Статья в выпуске: 6 т.48, 2024 года.
Бесплатный доступ
В работе с помощью формализма фокусировки Ричардса–Вольфа численно исследована многолучевая интерференция двух и четырёх световых пучков с линейной или круговой поляризацией с различной ортогональностью и ориентацией вектора поляризации. Показана возможность формирования световых полей с периодически повторяющейся структурой поляризации. В частности, установлено, что при фокусировке четырёх равноудалённых от оптической оси пучков с изменяющейся ориентацией линейной поляризации, имитирующей изменение вектора поляризации в одиночном радиально или азимутально поляризованном пучке, формируются периодические световые поля. Поляризационное распределение таких полей фактически представляет собой набор поляризационных сингулярностей, соответствующих радиально и азимутально поляризованным пучкам. Предложенный подход не требует изготовления сложных субволновых решёток, элементов на их основе или модового сложения световых полей за счёт дифракционных оптических элементов или пространственных модуляторов света. Сформированные световые поля позволяют существенно ускорить процесс лазерной обработки тонких плёнок светочувствительных материалов с целью создания массивов различных упорядоченных нано- и микроструктур.
Поляризация, многопучковая интерференция, круговая поляризация, линейная поляризация, формулы Ричардса–Вольфа
Короткий адрес: https://sciup.org/140310412
IDR: 140310412 | DOI: 10.18287/2412-6179-CO-1510
Vector analysis of the interference of paired coplanar beams with linear or circular polarization
In this work, using a focusing formalism based on Richards–Wolf theory, the multi-beam interference of two and four light beams with linear or circular polarization with different orthogonality and orientation of the polarization vector is numerically studied. The possibility of forming light fields with a periodic polarization structure is demonstrated. In particular, it is established that when focusing four beams equidistant from the optical axis with changing linear polarization orientation, which mimics a change in the polarization vector of a single radially or azimuthally polarized beam, periodic light fields are formed. The polarization distribution of such fields is actually a set of polarization singularities corresponding to radially and azimuthally polarized beams. The proposed approach does not require the manufacture of complex subwavelength gratings, grating-based elements, or modal superposition of light fields with the aid of diffractive optical elements or spatial light modulators. The generated light fields make it possible to significantly speed up the process of laser processing of light-sensitive thin-film materials aimed at creating arrays of various ordered nano- and microstructures.
