(18) 07 * << * >> * Русский * English * Содержание * Все выпуски

Выравнивание интенсивности фокального пятна сфокусированного гауссового пучка
В.В. Котляр, С. И. Хонина
Институт систем обработки изображений РАН

 PDF, 3212 kB

Страницы: 42-51.

Язык статьи: Русский.

Аннотация:
В данной работе рассматривается вопрос о возможности выравнивания интенсивности гауссового пучка в плоскости фокусировки (с минимальным увеличением размера дифракционного пятна) с помощью простого фазового оптического элемента. Введен новый критерий, согласно которому степень выравнивания интенсивности светового пучка рассматривается не как степень близости к функции с постоянной интенсивностью в некоторой области плоскости фокусировки, а как степень достижения максимальной энергии в области, в которой интенсивность пучка спадает до заданного уровня (например, до уровня 60% от максимального значения). В данной работе на численных примерах показана эффективность использования для выравнивания интенсивности гауссового пучка в пределах минимального дифракционного пятна простого бинарного ДОЭ в виде цилиндрической (или прямоугольной) ступеньки, высота и радиус которой зависят от радиуса перетяжки пучка и от расстояния до нее. На модельном примере с заменой фазового ДОЭ со скачкообразной фазой на непрерывный амплитудный пространственный фильтр показано, что удается достичь увеличения с 40% до 65% доли энергии, попадающей в кружок, в котором интенсивность спадает на 40%. При этом радиус такого кружка увеличивается вдвое .

Citation:
Kotlyar VV, Khonina SI. Levelling the focal spot intensity of the focused Gaussian beam. Computer Optics 1998; 18: 42-51.

Литература:

  1. Veldcamp W.P. Laser beam profile shaping with interplaced binary diffraction gratings. Appl. Opt., 1982, v. 21, no. 17, p. 3209-3212.
  2. Han C.-Y., Ishii Y., Murata K. Reshaping collimated laser beams with Gaussian profile to uniform profiles. Appl. Opt., 1983, v. 22, no. 22, pp. 3644-3647.
  3. Коронкевич В.П., Ленкова Г.А., Михальцова И.A., Пальчикова И.Г., Полещук А.Г., Седухин А.Г., Чурин Е.Г., Юрлов Ю.И. Киноформные оптические элементы: методы расчета, технология изготовления, практическое применение. Автометрия, 1985, N 1, с. 4-25.
  4. Воронцов М.А., Матвеев А.И., Сивоконъ В.П. К расчету фокусаторов лазерного излучения в дифракционном приближении. Компьютерная оптика, М., МЦНТИ, 1987. вып. 1, с. 74-78.
  5. Roberts N.C. Beam shaping by holographic filters. Appl. Opt. 1989, v. 28, no. l, pp. 31-32.
  6. Eismann M.T., Tai A.M., Cederquist J.N, Iterative design of holographic beam former. Appl. Opt., 1989, v. 28, no. 13, pp. 2641-2650.
  7. Голуб M.A., Досколович Л.Л., Казанский Н.Л., Сисакян И.Н., Сойфер В.А., Харитонов С.И. Вычислительный эксперимент с фокусатором гауссового пучка в прямоугольник с постоянной интенсивностью. Компьютерная оптика, М., МЦНТИ, 1990, вып. 7, с. 42-49.
  8. Aleksoff С.С., Ellis К.К., Neagle S.D. Holographic conversion of a Gaussian beam to a near-field uniform beam. Opt. Eng., 1991, v. 30, no. 5, pp. 537-543.
  9. Golub M.A., Sisakyan I.N., Soifer V.A. Infra-red radiation focusators. Opt. and Lasers in Engin., 1991, v. 15, no. 5, pp. 297-309.
  10. Golub M.A., Doskolovich L.L., Kotlyar V.V, Nikolsky I.V., Soifer V.A. Iterative-phase method for diffractively levelling the Gaussian beam intensity. Компьютерная оптика, M„ МЦНТИ, 1993, вып. 13, с. 30-33.
  11. Cordingley J. Application of a binary diffractive optics for beam shaping a semiconductor processing by lasers. Appl. Opt., 1994, v. 32, no. 14, pp. 2538-2542.
  12. Седухин А.Г., Чурин Е.Г. Преобразование формы наклонного падающего лазерного гауссова пучка. Автометрия, 1995, N 6, с.75-81.
  13. Duparre М., Golub М.А., Ludge В., Pavelyev V.S., Soifer V.A., Uspleniev G.V., Volotovskii S.G. Investigation of computer-generated diffractive beam shapers for flattening of single-modal CO2 laser beam. Appl. Opt, 1995, v.34, no. 14, pp.2489-2497.
  14. Golub M.A., Duparre M., Kley E., Kowarschik R., Ludge B., Rockstroh W., Fuchs H. New diffractive beam shaper generated with the aid of e-beam lithography. Opt. Eng., 1996, v.35, no.5, pp.1400-1406.
  15. Fam M.W. Modelling of diffractive optics. OSA Proceedings of the Intern. Opt. Design Conf., 1994. v.22, pp.246-250.
  16. Васильев Ф.П. Методы решения экстремальных задач. М., Наука, 1981.
  17. Прудников А.П., Брычков Ю.А., Маричев О.И. Интегралы и ряды. Специальные функции, М., Наука, 1983.
  18. Sheng Y., Roberge D., Szu H. Optical wavelet transform. Opt. Eng., 1992, v.31, no.9, pp. 1841- 1845 .

© 2009, IPSI RAS
Россия, 443001, Самара, ул. Молодогвардейская, 151; электронная почта: journal@computeroptics.ru; тел: +7 (846) 242-41-24 (ответственный секретарь), +7 (846) 332-56-22 (технический редактор), факс: +7 (846) 332-56-20