Моделирование фокусировки линейно-поляризованного света с помощью субволнового бинарного аксикона
Котляр В.В., Стафеев С.С., Ковалёв А.А., Налимов А.Г.

Аннотация:
Методом разностного решения уравнений Максвелла показано, что при освещении линейно-поляризованным гауссовым лазерным пучком стеклянного бинарного аксикона с субволновым периодом (0,98λ) в непосредственной близости от поверхности аксикона на оптической оси формируется эллиптическое фокусное пятно с диаметрами по главным осям 0,26λ и 0,61λ (площадь пятна 0,125λ2 =0,29λ2/n2, λ – длина волны, n – показатель преломления), глубиной фокуса 0,4λ , максимальной интенсивностью в фокусе в 45 раз большей максимальной интенсивности падающего света. Это минимальное фокусное пятно, которое можно сформировать с помощью бинарного аксикона с уровнем боковых лепестков меньшим 30%.

Ключевые слова :
острая фокусировка, субволновый бинарный аксикон, FDTD-метод.

Литература:

  1. Karrai, K. Enchanced reflectivity contrast in cofocal solid immersionlens microscopy / K. Karrai, X. Lorenz, L. No­votny // Appl. Phys. Lett. – 2000. – Vol. 77(21). – P. 3459-3461.
  2. Ippolito, S.B. High spatial resolution subsurface microscopy / S.B. Ippolito, B.B. Goldberg, M.S. Unlu // Appl. Phys. Lett. – 2001. – Vol. 78(26). – P. 4071-4073.
  3. Liu, Y. Far-field superfocusing with an optical fiber based surface plasmonic lens made of nanoscale concentric annular slits / Y. Liu, H. Xu, F. Stief, N. Zhitenev, M. Yu // Opt. Express. – 2011. – Vol. 19(21). – P. 20233-20243.
  4. Gordon, R. Proposal for superfocusing at visible wavelength using radiationless interference of a plasmonic array / R. Gordon // Phys. Rev. Lett. – 2009. – Vol. 102. – P. 207402.
  5. Chen, K.R. Beyond-limit light focusing in the intermediate zone / K.R. Chen, W.H. Chu, H.C. Fang, C.P. Liu, C.H. Huang, H.C. Chui, C.H. Chuang, Y.L. Lo, C.Y. Lin, H.H. Hwung, A.Y.-G. Fuh // Opt. Lett. – 2011. – Vol. 36(23). – P. 4497-4499.
  6. Kotlyar, V.V. Tight focusing with a binary microaxicon / V.V. Kotlyar, S.S. Stafeev, L. O’Faolain, V.A. Soifer // Opt. Lett. – 2011. – Vol. 36(16). – P. 3100-3102.
  7. Хонина, С.Н. Расчёт дифракции линейно-поляризо­ванного ограниченного пучка с постоянной интенсивностью на высокоапертурных бинарных микроаксиконах в ближней зоне / С.Н. Хонина, А.В. Устинов, С.Г. Волотовский, А.А. Ковалёв // Компьютерная оптика. – 2010.– Т. 34, №4.– С. 443-460.
  8. Хонина, С.Н. Экспериментальное исследование дифракции линейно-поляризованного гауссова пучка на бинарных микроаксиконах с периодом, близким к длине волны / С.Н. Хонина, Д.В. Нестеренко, А.А. Морозов, Р.В. Скиданов, И.А. Пустовой // Компьютерная оптика. – 2011.– Т. 35, №1.– С. 11-21.
  9. Davidson, N. High-numerical-aperture focusing of radially polarized doughnut beams with a parabolic mirror and a flat diffractive lens / N. Davidson, N. Bokor // Opt. Lett. – 2004.– Vol. 29(12). – P. 1318-1320.
  10. Stadler, J. Tighter focusing with a parabolic mirror / J. Stadler, C. Stanciu, C. Stupperich, A.J. Meixner // Opt. Lett. – 2008.– Vol. 33(7). – P. 681-683.
  11. Котляр, В.В. Острая фокусировка света радиальной поляризации с помощью микролинз / В.В. Котляр, А.А. Ковалёв, С.С. Стафеев // Компьютерная оптика. – 2008. – Т. 32, №2. – С. 155-167.
  12. Безус, Е.А. Формирование интерференционных картин затухающих электромагнитных волн для наноразмерной литографии с помощью волноводных дифракционных решёток / Е.А. Безус, Л.Л. Досколович, Н.Л. Казанский // Квантовая электроника. – 2011. – Т. 41, №8. – С. 759-764.
© 2009, ИСОИ РАН
Россия, 443001, Самара, ул. Молодогвардейская, 151; электронная почта: ko@smr.ru ; тел: +7 (846) 332-56-22, факс: +7 (846) 332-56-20