Построение увеличенного изображения со сверхразрешением с помощью планарных линз Микаэляна
Ковалёв А.А., Налимов А.Г., Котляр В.В.

Аннотация:
С помощью принципа Ферма получена оценка для положения изображения внеосевого точечного источника, формируемого двумя разными линзами Микаэляна, расположенными вплотную друг за другом. Для системы двух градиентных линз Микаэляна, одна из которых в 2,5 раза больше другой, с помощью конечно-разностного FDTD-метода получено изображение двух точечных источников света со сверхразрешением (расстояние между источниками – 0,28λ) и с линейным увеличением, равным 2,1 (изображения разделены расстоянием 0,59λ), а для линейно расширяющейся (тейпированной) линзы Микаэляна получено линейное увеличение 3,14 (изображения двух источников разделены расстоянием 0,88λ).

Ключевые слова :
дифракционный предел, сверхразрешение, планарная линза Микаэляна, гиперболическая секансная линза, принцип Ферма.

Литература:

  1. Борн, М. Основы оптики / М. Борн, Э. Вольф. – Изд. 2-е – М.: Наука, Главная редакция физико-математической литературы, 1973.
  2. Pendry, J.B. Negative refraction makes a perfect lens / J.B. Pendry // Phys. Rev. Lett. – 2000. – Vol. 85(18). – P. 3966-3969.
  3. Blaikie, R.G. Imaging through planar silver lenses in the optical near field / R.G. Blaikie, D.O.S. Melville // J. Opt. A: Pure Appl. Opt. – 2005. – Vol. 7(2). – P. S176-S183.
  4. Melvile, D.O.S. Super-resolution imaging through a planar silver layer / D.O.S. Melvile, R.J. Blaikie // Opt. Express. – 2005. – Vol. 13(6). – P. 2127-2134.
  5. Fang, N. Sub-diffraction-limited optical imaging with a silver superlens / N. Fang, H. Lee, C. Sun, X. Zhang // Science. – 2005. – Vol. 308(5721). – P. 534-537.
  6. Котляр, В.В. Градиентные элементы микрооптики для достижения сверхразрешения / В.В. Котляр, А.А. Ковалёв, А.Г. Налимов // Компьютерная оптика. – 2009. – Т. 33. – № 4. – С. 369–378.
  7. Котляр, В.В. Механизм сверхразрешения в планарной гиперболической секансной линзе / В.В. Котляр, А.А. Ковалёв, А.Г. Налимов, Я.Р. Триандафилов // Компьютерная оптика. – 2010. – Т. 34. – № 4. – С. 428–435.
  8. Jacob, Z. Optical Hyperlens: Far-field imaging beyond the diffraction limit / Z. Jacob, L. Alekseyev, E. Narimanov // Opt. Express. – 2006. – Vol. 14. – P. 8247-8256.
  9. Микаэлян, А.Л. Использование свойств среды для фокусировки волн / А.Л. Микаэлян // Доклады АН СССР. – 1951.– Т. 81. – C.569-571.
  10. Алексеев, В.М. Оптимальное управление / В.М. Алексеев, В.М. Тихомиров, С.В. Фомин — М.: Наука, 1979.
  11. Beliakov, G. Analysis of inhomogeneous optical systems by the use of ray tracing.I. Planar systems / G. Beliakov, D. Chan // Appl. Opt. – 1997. – Vol. 36. – P. 5303-5309.
  12. Mikaelian, A.L. Self-focusing media with variable index of refraction / A.L. Mikaelian // Prog. Opt. – 1980. – Vol. 17. – P. 279–345.
  13. Rho, J. Spherical hyperlens for two-dimensional sub-diffractional imaging at visible frequencies / J. Rho, Z. Ye, Y. Xiong, X. Yin, Z. Liu, H. Choi, G. Bartal, X. Zhang // Nature Communications. – 2010. – Vol. 1. – P. 443
© 2009, IPSI RAS
Institution of Russian Academy of Sciences, Image Processing Systems Institute of RAS, Russia, 443001, Samara, Molodogvardeyskaya Street 151; E-mail: ko@smr.ru; Phones: +7 (846) 332-56-22, Fax: +7 (846) 332-56-20