Четырёхзонный пропускающий азимутальный микрополяризатор с фазовым сдвигом
Стафеев С.С., Котляр М.В., О’Фаолайн Л., Налимов А.Г., Котляр В.В.

Институт систем обработки изображений РАН, Самара, Россия,
Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королёва (национальный исследовательский университет) (СГАУ), Самара, Россия,
Школа физики и астрономии, Университет Сент-Эндрюса, Великобритания

Аннотация:
Изготовлен и исследуется бинарный субволновый четырёхзонный пропускающий элемент фотоники с метаповерхностью для одновременного управления поляризацией и фазой лазерного пучка. Элемент выполнен в плёнке кремния на стекле и преобразует в ближней зоне падающий линейно-поляризованный лазерный пучок в пучок, близкий к азимутально-поляризованно­му пучку, но со сдвигом фазы на π в диаметрально противоположных точках пучка. В дальней зоне преобразованный пучок формирует на оптической оси не минимум, как азимутально-поляризованный пучок, а максимум интенсивности.

Ключевые слова :
пропускающий субволновый микрополяризатор, азимутальная поляризация, метаповерхность, сдвиг фазы.

Цитирование:
Стафеев, С.С. Четырёхзонный пропускающий азимутальный микрополяризатор с фазовым сдвигом / С.С. Стафеев, М.В. Котляр, Л. О’Фаолайн, А.Г. Налимов, В.В. Котляр // Компьютерная оптика. – 2016. – Т. 40, № 1. – С. 12-18. – DOI: 10.18287/2412-6179-2016-40-1-12-18.

Литература:

  1. Zhao, Y. Recent advances on optical metasurfaces / Y. Zhao, X. Liu, A. Alu // Journal of Optics. – 2014. – Vol. 16. – 123001. – DOI: 10.1088/2040-8978/16/12/123001.
  2. Zhao, Y. Tailoring the dispersion of plasmonic nanorods to realize broadband optical meta-waveplates / Y. Zhao, A. Alu // Nano Letters. – 2013. – Vol. 13(3). – P. 1086-1091. – DOI: 10.1021/nl304392b.
  3. Monticone, F. Full control of nanoscale optical transmission with a composite metascreen / F. Monticone, N.M. Estakhri, A. Alu // Physical Review Letters. – 2013. – Vol. 110. – 203903. – DOI: 10.1103/PhysRevLett.110.203903.
  4. Aieta, F. Aberration-free ultrathin flat lenses and axicons at telecom wavelengths based on plasmonic metasurfaces / F. Aieta, P. Genevet, M.A. Kats, N. Yu, R. Blanchard, Z. Gaburro, F. Capasso // Nano Letters. – 2012. – Vol. 12(9). – P. 4932-4936. – DOI: 10.1021/nl302516v.
  5. Huang, C. Efficient and broadband polarization conversion with the coupled metasurfaces / C. Huang // Optics Express. – 2015. – Vol. 23, Issue 25. – P. 32015-32024. – DOI: 10.1364/OE.23.032015.
  6. Veysi, M. Thin anisotropic metasurfaces for simultaneous light focusing and polarization manipulation / M. Veysi, C. Guclu, O. Boyraz, F. Capolino // Journal of the Optical Society of America B. – 2015. – Vol. 32, Issue 2. – P. 318-323. – DOI: 10.1364/JOSAB.32.000318.
  7. Zhang, Z. Nano-fabricated pixelated micropolarizer array for visible imaging polarimetry / Z. Zhang, F. Dong, T. Chwng, K. Qui, Q. Zhang, W. Chu, X. Wu // Review of Scientific Instruments. – 2014. – Vol. 85, Issue 10. – 105002. – DOI: 10.1063/1.4897270.
  8. Bomzon, Z. Pancharatnam-Berry phase in space-variant polarization-state manipulations with subwavelengtn gratings / Z. Bozom, V. Kleiner, E. Hasman // Optics Letters. – 2001. – Vol. 26, Issue 18. – P. 1424-1426. – DOI: 10.1364/OL.26.001424.
  9. Bomzon, Z. Radially and azimutally polarized beams generated by space-variant dielectric subwavelength gratings / Z. Bozom, G. Biener, V. Kleiner, E. Hasman // Optics Letters. – 2002. – Vol. 27, Issue 5. – P. 285-287. – DOI: 10.1364/OL.27.000285.
  10. 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, Issue 23. – P. 2782-2784. – DOI: 10.1364/OL.33.002782.
  11. Kämpfe, T. Segmented subwavelength silicon gratings manufactured by high productivity microelectronic technologies for linear to radial/azimuthal polarization conversion / T. Kämpfe, P. Sixt, D. Renaud, A. Lagrange, F. Perrin, O. Parriaux // Optical Engineering. – 2014. – Vol. 53(10). – 107105. – DOI:10.1117/1.OE.53.10.107105.
  12. Ghadyani, Z. Concentric ring metal grating for generating radially polarized light / Z. Ghadyani, I. Vartiainen, I. Har­der, W. Iff, A. Berger, N. Lindlein, M. Kuittinen // Applied Optics. – 2011. – Vol. 50(16). – P. 2451-2457. – DOI: 10.1364/AO.50.002451.
  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. Стафеев, С.С. Острая фокусировка смешанного линейно-радиально-поляризованного света бинарной микролинзой / С.С. Стафеев, Л. О'Фаолейн, М.И. Шанина, А.Г. Налимов, В.В. Котляр // Компьютерная оптика. – 2014. – Т. 38, № 4. – С. 606-613.
  15. Stafeev, S.S. Tight focus of light using micropolarizer and microlens / S.S. Stafeev, L. O'Faolain, V.V. Kotlyar, A.G. Nali­mov // Applied Optics. – 2015. – Vol. 54, Issue 14. – P. 4388-4394. – DOI: 10.1364/AO.54.004388.
  16. Стафеев, С.С. Четырёхзонный отражающий азимутальный микрополяризатор / С.С. Стафеев, А.Г. Нали­мов, М.В. Котляр, Л. О’Фаолейн // Компьютерная оптика. – 2015. – Т. 39, № 5. – С. 709-715.
  17. Hao, X. Phase encoding for sharper focus of the azimuthally polarized beam / X. Hao, C. Kuang, T. Wang, X. Liu // Optics Letters. – 2010. – Vol. 35(23). – P. 3928-3930. – DOI: 10.1364/OL.35.003928.
  18. De Boer, J.F. Review of polarization sensitive optical coherence tomography and Stokes vector determination / J.F. De Boer, T.E. Milner // Journal of Biomedical Optics. – 2002. – Vol. 7, Issue 3. – P. 359-371. – DOI: 10.1117/1.1483879.
  19. Li, X. Rewritable polarization-encoded multilayer data storage in 2,5-dimethyl-4-(p-nitrophenylazo) anisole doped polymer / X. Li, J.W.M. Chon, S. Wu, R.A. Evans, M. Gu // Optics Letters. – 2007. – Vol. 32, Issue 3. – P. 277-279. – DOI: 10.1364/OL.32.000277.
  20. Noto, M. Detection of protein orientation on the silica microsphere surface using transverse electric/transverse magnetic whispering gallery modes / M Noto, D Keng, I Tera­oka, S Arnold //Biophysical Journal. – 2007. – Vol. 92, Issue 12. – P. 4466-4472. – DOI: 10.1529/biophysj.106.103200.

© 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