УДК: 535.42

Линзакон: непараксиальные эффекты

Хонина С.Н., Казанский Н.Л., Устинов А.В., Волотовский С.Г.

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Хонина С.Н., Казанский Н.Л., Устинов А.В., Волотовский С.Г. Линзакон: непараксиальные эффекты // Оптический журнал. 2011. Т. 78. № 11. С. 44–51.

Khonina S.N., Kazanskiy N.L., Ustinov A.V., Volotovskiy S.G. The lensacon: nonparaxial effects [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2011. V. 78. № 11. P. 44–51.

Ссылка на англоязычную версию:

S. N. Khonina, N. L. Kazanskiĭ, A. V. Ustinov, and S. G. Volotovskiĭ, "The lensacon: nonparaxial effects," Journal of Optical Technology. 78(11), 724-729 (2011). https://doi.org/10.1364/JOT.78.000724

Аннотация:

В работе с использованием интегрального преобразования Рэлея–Зоммерфельда первого типа и разложения по плоским волнам исследованы непараксиальные явления, возникающие при совмещении оптических элементов (на примере линзакона) даже с низкой числовой апертурой. При использовании в тандеме высокоапертурных оптических элементов также учитывался вклад различных компонент векторного поля. На основе проведенных исследований показано, что в случае радиальной поляризации дополнение линзы аксиконом позволяет существенно усилить вклад продольной составляющей и преодолеть в суммарной интенсивности дифракционный предел альтернативным к кольцевому диафрагмированию способом.

Ключевые слова:

линзакон, бинарный аксикон, острая фокусировка, размер фокального пятна, глубина поля, радиальная поляризация, дифракционный предел

Благодарность:

Работа выполнена при поддержке российско-американской программы “Фундаментальные исследования и высшее образование” (грант CRDF PG080141), грантов РФФИ №№ 10-07-00109-а, 10-07-00438-а, 10-07-00553-а и гранта Президента РФ поддержки ведущих научных школ № НШ7414.2010.9.

Коды OCIS: 050.1380, 050.1970, 050.6624

Список источников:

1. Koronkevich V.P., Mikhaltsova I.A., Churin E.G., and Yurlov Yu.I. Lensacon // Аppl. Opt. 1993. V. 34(25). P. 5761–5772.
2. Хонина С.Н., Волотовский С.Г. Фраксикон – дифракционный оптический элемент с конической фокальной областью // Компьютерная оптика. 2009. Т. 33. № 4. С. 401–411.
3. Born M. and Wolf E. Principles of Optics, 7th ed., Cambridge University Press, Cambridge, 1999. 952 p.
4. Виноградова М.Б., Руденко О.В., Сухоруков А.П. Теория волн. М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1979. 384 с.
5. Устинов А.В. Быстрый способ вычисления интеграла Рэлея–Зоммерфельда первого типа // Компьютерная оптика. 2009. Т. 33. № 4. С. 412–419.
6. Totzeck M. Validity of the scalar Kirchhoff and Rayleigh-Sommerfeld diffraction theories in the near field of small phase objects // J. Opt. Soc. Am. A. 1991. V. 8. № 1. P. 27–32.
7. Tsoy V.I., Melnikov L.A. The use of Kirchhoff approach for the calculation of the near field amplitudes of electromagnetic field // Optics Communications. 2005. V. 256. P. 1–9.
8. Гудмен Дж. Введение в Фурье-оптику / пер. с англ. М.: Мир, 1970. 364 с.
9. McLeod J.H. The axicon: a new type of optical element // J. Opt. Soc. Am. 1954. 44. P. 592–597.
10. Zhao Z., Duan K., Lu B. Focusing and diffraction by an optical lens and a small circular aperture // Optik. 2006. V. 117. P. 253–256.
11. Ковалев А.А., Котляр В.В. Непараксиальное распространение векторного гауссова оптического вихря с начальной радиальной поляризацией // Компьютерная оптика. 2009. Т. 33. № 3. С. 226–232.
12. Dorn R., Quabis S., Leuchs G. Sharper focus for a radially polarized light beam // Phys. Rev. Lett. 2003. V. 91. P. 233901.