УДК: 535.42

Острая фокусировка лазерных пучков в анизотропных одноосных кристаллах

Хонина С.Н., Зотеева О.В., Харитонов С.И.

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Хонина С.Н., Зотеева О.В., Харитонов С.И. Острая фокусировка лазерных пучков в анизотропных одноосных кристаллах // Оптический журнал. 2015. Т. 82. № 4. С. 23–31.

Khonina S.N., Zoteeva O.V., Kharitonov S.I. Sharp focusing of laser beams in anisotropic uniaxial crystals [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2015. V. 82. № 4. P. 23–31.

Ссылка на англоязычную версию:

S. N. Khonina, S. I. Kharitonov, and O. V. Zoteeva, "Sharp focusing of laser beams in anisotropic uniaxial crystals," Journal of Optical Technology. 82(4), 212-219 (2015). https://doi.org/10.1364/JOT.82.000212

Аннотация:

Исследуется острая фокусировка однородно-поляризованных лазерных пучков в одноосном кристалле. Аналитически и численно показано, что при острой фокусировке однородно-поляризованного излучения вдоль оси кристалла происходит формирование двух фокусов, соответствующих обыкновенным и необыкновенным лучам. Внесение вихревой фазы в падающий пучок приводит к формированию нулевого значения интенсивности в центре фокуса обыкновенных лучей и продольной компоненты электрического поля в центре фокуса необыкновенных лучей. Вклад продольной компоненты тем больше, чем острее фокусировка. При круговой поляризации наблюдается большее усиление продольной компоненты, интенсивность которой становится сравнима с интенсивностью поперечных компонент, что приводит к формированию фокуса необыкновенных лучей с плоской вершиной.

Ключевые слова:

острая фокусировка, одноосный кристалл, вихревой лазерный пучок, продольная компонента электрического поля

Благодарность:

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (гранты РФФИ 13-07-00266, 13-07-97004р_поволжье_а, “Мой первый грант” 14-01-31401 мол_а) и Министерства образования и науки Российской Федерации.

Коды OCIS: 050.1970, 050.4865, 260.1440

Список источников:

1. Stamnes J.J. and Jiang D. Focusing of electromagnetic waves into a uniaxial crystal // Opt. Commun. 1998. V. 150. P. 251–262.
2. Jiang D. and Stamnes J.J. Numerical and asymptotic results for focusing of two-dimensional waves in uniaxial crystals // Opt. Commun. 1999. V. 163. P. 55–71.
3. Jiang D. and Stamnes J.J. Numerical and experimental results for focusing of two-dimensional electromagnetic waves into uniaxial crystals // Opt. Commun. 2000. V. 174. P. 321–334.
4. Stallinga S. Axial birefringence in high-numerical-aperture optical systems and the light distribution close to focus // Opt. Soc. Am. A. 2001. V. 18. № 11. P. 2846-2859.
5. Stallinga S. Light distribution close to focus in biaxially birefringent media // Opt. Soc. Am. A. 2004. V. 21. № 9. P. 1785-1798.
6. Li J., Jiang H., Xiao J., and Gong Q. The mechanism of multi-focusing of lasers into uniaxial crystals // Opt. A: Pure Appl. Opt. 2007. V. 9. P. 664–672.
7. Yonezawa K., Kozawa Y., and Sato S. Focusing of radially and azimuthally polarized beams through a uniaxial crystal // Opt. Soc. Am. A. 2008. V. 25. № 2. P. 469–472.
8. Zhang Z., Pu J., and Wang X. Tight focus ing of radia lly and azimuthally polarized vortex beams through a uniaxial birefringent crystal // Appl. Opt. 2008. V. 47. № 12. P. 1963–1967.
9. Khonina S.N. and Golub I. Optimization of focusing of linearly polarized light // Opt. Lett. 2011. V. 36. №. 3. P. 352–354.
10. Хонина С.Н., Харитонов С.И. Аналог интеграла Рэлея−Зоммерфельда для анизотропной и гиротропной среды // Компьютерная оптика. 2012. Т. 36. № 2. С. 172–182.
11. Khonina S.N., Kharitonov S.I. An analog of the Rayleigh–Sommerfeld integral for anisotropic and gyrotropic media // Modern Optics. 2013. V. 60. № 10. P. 814–822
12. Хонина С.Н., Волотовский С.Г., Харитонов С.И. Периодическое изменение интенсивности модовых лазерных пучков при распространении в анизотропных одноосных кристаллах // Известия Самарского научного центра РАН. 2012. Т. 14. № 4. C. 18–27.