Аналитическое описание радиально и азимутально оляризованного света и моделирование преобразования поляризации с помощью субволновых ДОЭ

Ковалев А.А., Налимов А.Г., Котляр В.В.

Аннотация:
Получено аналитическое выражение для составляющих вектора напряженности электрического поля для лазерных пучков с радиальной и азимутальной поляризациями, которые ранее были получены экспериментально [Appl. Opt., 1993. – Vol. 32. – No. 27. – PP. 5222-5228]. С помощью программного пакета FullWAVE, реализующего FDTD-метод решения уравнений Максвелла, промоделировано преобразование линейно поляризованного света в радиально или азимутально поляризованный свет с помощью бинарного ДОЭ, состоящего из четырех секторов субволновой дифракционной решетки, линии в которых направлены под углом 45° друг к другу. Показано, что световое поле становится радиально-поляризованным на расстоянии двух длин волн от ДОЭ.

Ключевые слова:
поляризация, ДОЭ, дифракционная решетка.

Литература:

  1. Скиданов, Р.В. Самовоспроизводящиеся лазерные пучки и их применение / Р.В. Скиданов // Компьютерная оптика – 2006.  – Вып. 29. – С. 4-23.
  2. Сойфер, В.А. Вращение микрочастиц в световых полях / В.А. Сойфер, В.В. Котляр, С.Н. Хонина, Р.В. Скиданов // Компьютерная оптика – 2005. – Вып. 28. – С. 5-17.
  3. Tidwell, S. Generating radially polarized beams interferometrically / S. Tidwell, D. Ford, W. Kimura // Appl. Opt., 1990. – Vol. 29. – No. 15. – PP. 2234-2239.
  4. Tidwell, S. Efficient radially polarized laser beam generation with a double interferometer / S.C. Tidwell, G.H. Kim, W.D. Kimura // Appl. Opt., 1993. – Vol. 32. – No. 27. – PP. 5222-5228.
  5. Карпеев, С.В. Оптическая схема для универсальной генерации и конверсии поляризационно-неоднородного лазерного излучения с использованием ДОЭ / С.В. Карпеев, С.Н. Хонина // Компьютерная оптика, 2009. – Вып. 33. – No. – 3. – С. 261-267.
  6. Kotlyar, V.V. Design of diffractive optical elements modulating polarization / V.V. Kotlyar, O.K. Zalyalov // Optik, 1997. – Vol. 105. – No. 1. – PP. -6.
  7. Lerman, G.M. Generation of a radially polarized light beam using space-variant subwavelength gratings at 1064 nm / G.M. Lerman, U. Levy // Opt. Letters, 2008. – Vol. 33. – No. 23. – PP. 2782-2784.
  8. Niv, A. Formation of linearly polarized light with axial symmetry by use of space-variant subwavelength gratings / A. Niv, G. Biener, V. Kleiner, E. Hasman // Opt. Letters, 2003. – Vol. 28. – No. 7. – PP. 510-512.
  9. Mehta, A. Spatially polarizing autocloned elements / A. Mehta, J.D. Brown, P. Srinivasan, R. Rumph [and oth.] // Opt. Letters, 2007. – Vol. 32. – No. 13. – PP. 1935-1937.
  10. Levy, U. Engineering space-variant inhomogeneous media for polarization control / U. Levy, C.H. Tsai, L. Pang, Y. Fainman // Opt. Letters, 2004. – Vol. 29. – No. 15. – PP. 1718-1720.
  11. Ковалев, А.А. Непараксиальная векторная дифракция гауссового пучка на спиральной фазовой пластинке / А.А. Ковалев, В.В. Котляр // Компьютерная оптика, 2007. – № 31(4). – С. 19-22. – ISSN 0134-2452.
  12. Yirmiyahu, Y. Excitation of a single hollow waveguide mode using inhomogeneous anisotropic subwavelength structures / Y. Yirmiyahu, A. Niv, G. Biener, V. Kleiner, and E. Hasman // Opt. Express, 2007. – Vol. 15. – P. 13404-13414.
  13. Table of Integrals, Series, and Products / I.S. Gradshteyn and I.M. Ryzhik.- Elsevier, 2007.

© 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