(24) 21 * << * >> * Русский * English * Содержание * Все выпуски

ФОРМИРОВАНИЕ ГАУССОВЫХ ПУЧКОВ С ПОМОЩЬЮ ВИНТОВЫХ ФАЗОВЫХ ДОЭ
Хонина С.Н., Алмазов А.А.*
Институт систем обработки изображений РАН;
* Самарский государственный аэрокосмический университет

 PDF, 964 kB

Страницы: 102-109.

Язык статьи: Русский.

Аннотация:
Данная работа посвящена расчёту энергетически эффективных винтовых фазовых дифракционных оптических элементов (ДОЭ) вида exp(imϕ) для формирования мод Гаусса- Лагерра, Ψ0m(r,ϕ), |m|≤M. ДОЭ рассчитываются по модифицированному методу Лезема. Для элементов, работающих с плоской освещающей волной, осуществляется расчёт оптимального радиуса апертуры. В случае освещения гауссовым пучком проводится расчёт оптимального эффективного радиуса гауссова пучка. Хотя, в данном случае, основным критерием оценки качества синтезированных ДОЭ является энергетическая эффективность (т.е. максимизация содержания заданных мод Гаусса-Лагерра в формируемых световых полях), достигаемые значения среднеквадратичной и геометрической погрешности весьма низкие. Также приведены результаты экспериментального формирования одновременно 24-х пучков с различными винтовыми составляющими в различных дифракционных порядках.

Keywords:
Gaussian beam, phase DOE, Gauss–Laguerre mode, Lezem method, aperture radius, illuminating wave, diffraction order

Citation:
Khonina SN, Almazov AA. Generating Gaussian beams using energy-efficient phase DOEs. Computer Optics 2002; 24: 102-109.

Литература:

  1. Gahagan K.T., Swartzlander G.A. Jr. Optical vortex trapping of particles // Optics Letters 21(11), 827- 829 (1996).
  2. Paterson L., MacDonald M.P., Arlt J., Sibbett W., Bryant P.E., Dholakia K. Controlled rotation of optically trapped microscopic particles // Science 292, 912-914 (2001).
  3. Shinmura Y., Ezoe H., Yoshikawa M. Observation of mode in graded-index optical fibers with bending and cross talk in MDM // IEICE Trans. Electron. E80-C(6), 828-830 (1997).
  4. Johnson E.G., Stack J., Koehler C. Light coupling by vortex lens into graded index fiber // J. Lightwave Technology 19(5), 753-758 (2001).
  5. Chen Y.F., Lan Y.P., Wang S.C. Generation of Laguerre-Gaussian modes in fiber-coupled laser diode end-pumped lasers // Appl. Phys. B 77, 167-170 (2001).
  6. Aagedal H., Schmid M., Beth T., Teiwes S., Wyrowski F. Theory of speckles in diffractive optics and its application to beam shaping // J. Mod. Optics 43(7), 1409-1421 (1996).
  7. Walford J.N., Nugent K.A., Roberts A., Scholten R.E. High-resolution phase imaging of phase singularities in the focal region of a lens // Optics Letters 27(5), 345-347 (2002).
  8. Roux F.S. Diffractive optical implementation of rotation transform performed by using phase singularities // Applied Optics 32(20), 3715-3719 (1993).
  9. Basistiy I.V., Bazhenov V.Yu., Soskin M.S., Vasnetsov M.V. Optics of light beams with screw dislocations // Opt. Comm. 103, 422-428 (1993).
  10. Abramochkin E., Losersky N., Volostnikov V.Generation of spiral-type laser beams // Opt. Comm. 141, 59-64 (1997).
  11. Szwaykowski P. Self-imaging in polar coordinates // J. Opt. Soc. Am. A, 5(2), 185-191 (1988).
  12. Padgett M., Arlt J., Simpson N., Allen L. An experiment to observe the intensity and phase structure of Laguerre-Gaussian laser modes // Am. J. Phys. 64(1), 77-82 (1996).
  13. Lesem L.B., Hirsh P.M., Jordan J.A. The kinoform: a new wavefront reconstruction device // IBM J. Res. Develop. 13(3), 150-155 (1969).
  14. Kotlyar V.V., Khonina S.N., Melekhin A.S., Soifer V.A. Fractional encoding method for spatial filters computation // Asian Journal of Physics 8(3), 273- 286 (1999).
  15. Khonina S.N., Almazov A.A. Design of multichannel phase spatial filter for selection of Gauss- Laguerre laser modes // Proceedings of SPIE 4705, 30-39 (2002).
  16. Котляр В.В., Хонина С.Н. Фазовый фильтр для селекции угловых гармоник // Компьютерная оптика, 20, 51-55 (2000).
  17. Котляр В.В., Хонина С.Н., Сойфер В.А., Ванг Я. Измерение орбитального углового момента светового поля с помощью дифракционного оптического элемента // Автометрия 38(3), 33-44 (2002).

© 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