Аннотация:
С помощью численного моделирования проведено сравнение двух типов дифракционных аксиконов - линейного и логарифмического - по характеристикам формируемых распределений интенсивности как продольных, так и поперечных. При этом оценивались: глубина осевой фокусировки и ширина формируемого светового пятна или центрального светового кольца (для вихревых аксиконов). Показаны преимущества логарифмического аксикона перед линейным аксиконом не только по равномерности распределения интенсивности вдоль оптической оси, но и существенный выигрыш в удлинении фокальной зоны при формировании узких осевых световых нитей и трубок.

Ключевые слова:
ограниченные бездифракционные пучки, дифракционный линейный (конический) аксикон, дифракционный логарифмический аксикон, фокальная глубина, размер фокального пятна.

Литература:

1. McLeod, J.H. The axicon: a new type of optical element // J. Opt. Soc. Am. -1954. -V. 44. -P. 592–597.
2. Herman, R. M. Production and uses of diffractionless beams / R. M. Herman and T. A. Wiggins // J. Opt. Soc. Am. A. -1991. -V. 8, N. 6. -P. 932-942.
3. Davidson, N. Holographic axilens: high resolution and long focal depth / N. Davidson, A. A. Friesem, and E. Hasman // Opt. Lett. -1991. -V. 16, N. 7. -P.523-525.
4. Lin, J. Design of microlenses with long focal depth based on the general focal length function / Jie Lin, Jianlong Liu, Jiasheng Ye, and Shutian Liu // J. Opt. Soc. Am. A. -2007. -V. 24, N. 6. -P. 1747-1751.
5. Burvall, A. Axicon imaging by scalar diffraction theory, PhD thesis. -Stockholm, 2004. -68 p.
6. Parigger, C. Spherical aberration effects in lens–axicon doublets: theoretical study / Christian Parigger, Y. Tang, D. H. Plemmons, and J. W. L. Lewis // Аppl. Opt. -1997. -V. 36, N. 31. -P. 8214-8221.
7. Sochacki, J. Phase retardation of the uniform-intensity axilens / J. Sochacki, S. Bara, Z. Jaroszewicz, A. Kolodziejczyk // Opt. Lett. -1992. -V. 17, N. 1. -P. 7-9.
8. Mikula, G. Imaging with extended focal depth by means of lenses with radial and angular modulation / G. Mikula, Z. Jaroszewicz, A. Kolodziejczyk, K.Petelczyc, and M. Sypek // Opt. Express. -2007. -V. 15, N. 15. -P. 9184-9193.
9. Котляр, В.В. Дифракционный расчет фокусаторов в продольный отрезок / В.В. Котляр, В.А. Сойфер, С.Н. Хонина // Письма в ЖТФ. -1991. -Т. 17, № 24. -C. 63-66.
10. Kotlyar, V.V. Focusators into the longitudinal segment and multi-focal lenses / V.V. Kotlyar, S.N. Khonina, V.A. Soifer // Компьютерная оптика. -1993. -№ 13. -C. 12-15.
11. Turunen, J. Holographic generation of diffraction-free beams / J. Turunen, A. Vasara, and A. T. Friberg // J. Appl. Opt. -1988. -V. 27, N. 19. -P. 3959-3962.
12. Khonina, S. N. The phase rotor filter / S. N. Khonina, V. V. Kotlyar, M. V. Shinkaryev, V. A. Soifer, and G. V. Uspleniev // J. Mod. Opt. -1992. -V. 39. -P. 1147–1154.
13. Chattrapiban, N. Generation of nondiffracting Bessel beams by use of a spatial light modulator / Narupon Chattrapiban, Elizabeth A. Rogers, David Cofield, Wendell T. Hill, III, Rajarshi Roy // Opt. Lett. -2003. -V. 28, N. 22. -P. 2183- 2185.
14. Khonina, S.N. Rotation of microparticles with Bessel beams generated by diffractive elements / S.N. Khonina, V.V. Kotlyar, R.V. Skidanov, V.A. Soifer, K. Jefimovs, J. Simonen, J. Turunen , // J. of Modern optics. -2004. -V. 51, N. 14. -P. 2167–2184.
15. Котляр, В.В. Дифракция конической волны и гауссового пучка на спиральной фазовой пластинке / В.В. Котляр, А.А. Ковалев, С.Н. Хонина, Р.В. Скида­нов, В.А. Сойфер , Я. Турунен // Компьютерная оптика. -2005. - № 28. -С. 29-36.
16. Kotlyar, V.V. Generating hypergeometric laser beams with a diffractive optical element / V.V. Kotlyar, A.A. Ko­valev, R.V. Skidanov, S.N. Khonina, and J. Turunen // Appl. Opt. -2008. -V. 47, N. 32. -P. 6124- 6133.
17. Хонина, С.Н. Исследование свойств ограниченных  гипергеометрических лазерных пучков / С.Н. Хонина, С.А. Балалаев // Компьютерная оптика -2008. - Т. 32, № 3. -С. 226-233.
18. Балалаев, С.А. Cравнение свойств гипергеометрических мод и мод Бесселя / С.А. Балалаев, С.Н. Хонина // Компьютерная оптика. -2007. - Т. 31, № 4. -С. 23-28.
19. Khonina, S. N. Encoded binary diffractive element to form hyper-geometric laser beams / S.N. Khonina, S.A. Balalayev, R.V. Skidanov, V.V. Kotlyar, B. Paivanranta, J. Turunen // J. Opt. A: Pure Appl. Opt. -2009. -V. 11. -P. 065702 (7pp).
20. Indebetouw, G. Nondiffracting optical fields: some remarks on their analysis and synthesis // J. Opt. Soc. Am. A. -1989. -V. 6, N. 1. -P. 150-152.
21. Durnin, J. Exact solutions for nondiffracting beams. I. The scalar theory // J. Opt. Soc. Am. A. -1987. -V. 4, N. 4. -P. 651- 654.

© 2009, ИСОИ РАН
Россия, 443001, Самара, ул. Молодогвардейская, 151; электронная почта: ko@smr.ru ; тел: +7 (846 2) 332-56-22, факс: +7 (846 2) 332-56-20