Аннотация:
Проведен расчёт и моделирование интерференционного поляризатора для формирования радиально-поляризованного излучения. Метод основан на преобразовании конических волновых фронтов при прохождении через интерференционный поляризатор. Многослойное оптическое покрытие может наноситься и на поверхность аксикона. Показано, что таким путём удаётся как существенно уменьшить рабочий угол падения, так и добиться практически значимых степеней поляризации сформированного пучка при существенно меньших потерях энергии.

Ключевые слова :
многослойное оптическое покрытие, интерференционный поляризатор, аксикон, радиальная поляризация.

Цитирование:
Паранин, В.Д. Расчёт формирования радиально-поляризованных пучков на основе рефракционных элементов с интерференционными поляризующими покрытиями / В.Д. Паранин, С.В. Карпеев, С.Н. Хонина // Компьютерная оптика. – 2015. – Т. 39, № 4. – С. 492-499. – DOI: 10.18287/0134-2452-2015-39-4-492-499.

Литература:

1. Zhan, Q. Cylindrical vector beams: from mathe­matical concepts to applications / Q. Zhan // Advances in Optics and Photonics. – 2009. – Vol. 1. – P. 1-57.
2. Tidwell, S.C. Generating radially polarized beams interferometrically / S.C. Tidwell, D.H. Ford, W.D. Ki­mura // Applied Optics. – 1990. – Vol. 29. – P. 2234-2239.
3. Khonina, S.N. Generating inhomogeneously polarized higher-order laser beams by use of DOEs beams / S.N. Kho­nina, S.V. Karpeev // Journal of the Optical Society of America A. – 2011. – Vol. 28(10). – P. 2115-2123.
4. Khonina, S.N. Polarization converter for higher-order laser beams using a single binary diffractive optical element as beam splitter / S.N. Khonina, S.V. Karpeev, S.V. Alferov // Optics Letters. – 2012. – Vol. 37(12). – P. 2385-2387.
5. Khonina, S.N. Grating-based optical scheme for the universal generation of inhomogeneously polarized laser beams / S.N. Khonina, S.V. Karpeev // Applied Optics. – 2010. – Vol. 49(10). – P.  1734-1738.
6. Machavariani, G. Efficient extracavity generation of radially and azimuthally polarized beam / G. Machavariani, Y. Lumer, I. Moshe, A. Meir, S. Jackel // Optics Letters. – 2007. – Vol. 32, Issue 11. – P. 1468-1470.
7. Kawauchi, H. Simultaneous generation of helical beams with linear and radial polarization by use of a segmented half-wave plate / H. Kawauchi, Y. Kozawa, S. Sato, T. Sato, S. Kawakami // Optics Letters. – 2008. – Vol. 33, Issue 4. – P. 399-401.
8. Lai, W.J. Generation of radially polarized beam with a segmented spiral varying retarder / W.J. Lai, B.C. Lim, P.B. Phua, K.S. Tiaw, H.H. Teo, and M.H. Hong // Optics Express. – 2008. – Vol. 16, Issue 20. – P. 15694-15699.
9. Алфёров, С.В. Экспериментальное исследование фоку­сировки неоднородно поляризованных пучков, сформи­рованных при помощи секторных пластинок / С.В. Ал­фёров, С.В. Карпеев, С.Н. Хонина, О.Ю. Мо­исе­ев // Компьютерная оптика. – 2014. – Т. 38, № 1. – С. 57-64.
10. Bomzon, Z. Pancharatnam–Berry phase in space-variant polarization-state manipulations with subwavelength gratings / Z. Bomzon, V. Kleiner, E. Hasman // Optics Letters. – 2001. – Vol. 26, Issue 18. – P. 1424-1426.
11. Lerman, G.M. Generation of a radially polarized light beam using space-variant subwavelength gratings at 1064 nm / G.M. Lerman, U. Levy // Optics Letters. – 2008. – Vol. 33(23). – P. 2782-2784. – ISSN 0146-9592.
12. Chadyani, Z. Discontinuous space variant sub-wavelength structures for generating radially polarized light in visible region / Z. Chadyani, S. Dmitriev, N. Lindlein, G. Leuchs, O. Rusina, I. Harder // Journal of the European Optical Society – Rapid Publications, 2011. – Vol. 6. – P. 11041-11047.
13. Налимов, А.Г. Отражающий четырёхзонный субволно­вый элемент микрооптики для преобразования линей­ной поляризации в радиальную / А.Г. Налимов, Л. О'Фаолейн, С.С. Стафеев, М.И. Ша­нина, В.В. Кот­ляр // Компьютерная оптика. – 2014. – Т. 38, № 2. – С. 229-236.
14. Machavariani, G. Birefringence-induced bifocusing for selection of radially or azimuthally polarized laser modes / G. Machavariani, Y. Lumer, I. Moshe, A. Meir, S. Jackel, N. Davidson // Applied Optics. – 2007. – Vol. 46. – P. 3304-3310.
15. Yonezawa, K. Compact laser with radial polarization using birefringent laser medium / K. Yonezawa, Y. Kozawa, S. Sato // Japanese Journal of Applied Physics. – 2007. – Vol. 46. – P. 5160-5163/
16. Khonina, S.N. Generation of cylindrical vector beams of high orders using uniaxial crystals / S.N. Khonina, S.V. Karpeev, S.V. Alferov and V.A. Soifer // Journal of Optics. – 2015. – Vol. 17. – P. 065001 (11p).
17. Kozawa, Y. Generation of a radially polarized laser beam by use of a conical Brewster prism / Y. Kozawa, S. Sato // Optics Letters. – 2005. – Vol. 30. – P. 3063-3065. – ISSN 0146-9592.
18. Скиданов, Р.В. Дифракционные аксиконы для форми­рования радиально-поляризованного света на основе использования стопы Столетова / Р.В. Скиданов, А.В. Морозов // Компьютерная оптика. – 2014. – Т. 38, № 4. – С. 614-618.
19. Ахманов, С.А. Физическая оптика. / С.А. Ах­манов, С.Ю. Никитин. – 2-е изд. – М.: Наука, 2004. – 656 с.
20. Путилин, Э.С. Оптические покрытия: учеб. пособие / Э.С.Путилин. – СПб: СПБГУ ИТМО, 2010. – 227 с.
21. McLeod, J.H. The axicon: a new type of optical element / J.H. McLeod // Journal of the Optical Society of America. – 1954. – Vol. 44. – P. 592-597.
22. Jaroszewicz, Z. Axicon – the most important optical ele­ment / Z. Jaroszewicz, A. Burvall, A.T. Friberg // Op­tics & Photonics News. – 2005, April. – Vol. 16, Issue 4. – P. 34.
23. Kazanskiy, N.L. Simulation of spectral filters used in hyperspectrometer by decomposition on vector Bessel modes / N.L. Kazanskiy, S.I. Kharitonov, S.N. Khonina, S.G. Volotovskiy // Proceedings of SPIE. – 2015. – Vol. 9533. – P. 95330L (7 pp).

---

© 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