Управление ближнепольной фокусировкой мезоразмерной бинарной фазовой пластинки в поле оптического излучения с круговой поляризацией
| Parent link: | Компьютерная оптика Т. 45, № 4.— 2021.— [С. 512-519] |
|---|---|
| Institution som forfatter: | |
| Andre forfattere: | , , , |
| Summary: | Заглавие с экрана Бинарные зонные пластики Френеля являются одними из наиболее часто используемых фокусирующих элементов плоскостных оптических схем в микро- и нанофотонике. При уменьшении диаметра и фокального расстояния зонных пластин до мезоволновых размеров на параметры области фокусировки начинают существенно влиять особенности конструктивного дизайна зонных пластин (материал, толщина, глубина рельефа). Путём численного FEM-моделирования прохождения оптической волны через бинарную фазовую зонную пластну исследована пространственная структура формирующегося в ближнем поле фокуса. Показано, что существует диапазон оптимальной глубины травления канавок пластинки, а также толщин подложки, при которых реализуется наилучшая фокусировка падающей оптической волны в плане максимальной интенсивности поля и минимального размера фокального пятна. Кроме того, предложен концепт суперфокусирующей бинарной фазовой зонной пластики с иммерсионным слоем в форме усечённого конуса из материала зонной пластики, что позволило численно реализовать фокусировку циркулярно поляризованного излучения света в субдифракционное пятно с полушириной порядка l / 2 n ( n - показатель преломления зонной пластики). Binary Fresnel zone plates (ZP) are one of the most frequently used focusing elements of in-plane optical schemes in micro- and nanophotonics. With a decrease in the diameter and focal distance of the ZP to meso-wavelength sizes, the parameters of the focusing region begin to be significantly influenced by features of the ZP design (material, thickness, relief depth). The spatial structure of the focal spot formed in the near-field is investigated by the numerical finite elements (FEM) simulations of the transmission of a plane optical wave through a mesoscale binary phase ZP. We show that there is a range of optimal etching depths of the ZP ridges and optimal thicknesses of the plate substrate, at which the best focusing of the incident optical wave is realized in terms of the maximum field intensity and the minimum size of the focal spot. In addition, a concept of a super-focusing binary phase ZP with an immersion layer in the form of a truncated cone fabricated of ZP material is proposed, which makes it possible to focus the circularly polarized light wave into a subdiffraction region with a half-width of about l/2 n ( n is the ZP refractive index). |
| Sprog: | russisk |
| Udgivet: |
2021
|
| Fag: | |
| Online adgang: | https://doi.org/10.18287/2412-6179-CO-878 https://elibrary.ru/item.asp?id=46368449 |
| Format: | Electronisk Book Chapter |
| KOHA link: | https://koha.lib.tpu.ru/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=665671 |
MARC
| LEADER | 00000naa0a2200000 4500 | ||
|---|---|---|---|
| 001 | 665671 | ||
| 005 | 20250204161625.0 | ||
| 035 | |a (RuTPU)RU\TPU\network\36874 | ||
| 035 | |a RU\TPU\network\34302 | ||
| 090 | |a 665671 | ||
| 100 | |a 20211028d2021 k||y0rusy50 ca | ||
| 101 | 0 | |a rus | |
| 102 | |a RU | ||
| 135 | |a drcn ---uucaa | ||
| 181 | 0 | |a i | |
| 182 | 0 | |a b | |
| 200 | 1 | |a Управление ближнепольной фокусировкой мезоразмерной бинарной фазовой пластинки в поле оптического излучения с круговой поляризацией |d Controlling near-field focusing of a mesoscale binary phase platein an optical radiation field with circular polarization |f Ю. Э. Гейнц, О. В. Минин, Е. К. Панина, И. В. Минин | |
| 203 | |a Текст |c электронный | ||
| 300 | |a Заглавие с экрана | ||
| 320 | |a [Библиогр.: 46 назв.] | ||
| 330 | |a Бинарные зонные пластики Френеля являются одними из наиболее часто используемых фокусирующих элементов плоскостных оптических схем в микро- и нанофотонике. При уменьшении диаметра и фокального расстояния зонных пластин до мезоволновых размеров на параметры области фокусировки начинают существенно влиять особенности конструктивного дизайна зонных пластин (материал, толщина, глубина рельефа). Путём численного FEM-моделирования прохождения оптической волны через бинарную фазовую зонную пластну исследована пространственная структура формирующегося в ближнем поле фокуса. Показано, что существует диапазон оптимальной глубины травления канавок пластинки, а также толщин подложки, при которых реализуется наилучшая фокусировка падающей оптической волны в плане максимальной интенсивности поля и минимального размера фокального пятна. Кроме того, предложен концепт суперфокусирующей бинарной фазовой зонной пластики с иммерсионным слоем в форме усечённого конуса из материала зонной пластики, что позволило численно реализовать фокусировку циркулярно поляризованного излучения света в субдифракционное пятно с полушириной порядка l / 2 n ( n - показатель преломления зонной пластики). | ||
| 330 | |a Binary Fresnel zone plates (ZP) are one of the most frequently used focusing elements of in-plane optical schemes in micro- and nanophotonics. With a decrease in the diameter and focal distance of the ZP to meso-wavelength sizes, the parameters of the focusing region begin to be significantly influenced by features of the ZP design (material, thickness, relief depth). The spatial structure of the focal spot formed in the near-field is investigated by the numerical finite elements (FEM) simulations of the transmission of a plane optical wave through a mesoscale binary phase ZP. We show that there is a range of optimal etching depths of the ZP ridges and optimal thicknesses of the plate substrate, at which the best focusing of the incident optical wave is realized in terms of the maximum field intensity and the minimum size of the focal spot. In addition, a concept of a super-focusing binary phase ZP with an immersion layer in the form of a truncated cone fabricated of ZP material is proposed, which makes it possible to focus the circularly polarized light wave into a subdiffraction region with a half-width of about l/2 n ( n is the ZP refractive index). | ||
| 461 | |t Компьютерная оптика | ||
| 463 | |t Т. 45, № 4 |v [С. 512-519] |d 2021 | ||
| 510 | 1 | |a Controlling near-field focusing of a mesoscale binary phase platein an optical radiation field with circular polarization |z eng | |
| 610 | 1 | |a электронный ресурс | |
| 610 | 1 | |a труды учёных ТПУ | |
| 610 | 1 | |a зонные пластинки | |
| 610 | 1 | |a фокусировка | |
| 610 | 1 | |a численное моделирование | |
| 701 | 1 | |a Гейнц |b Ю. Э. |g Юрий Эльмарович | |
| 701 | 1 | |a Минин |b О. В. |c физик |c профессор Томского политехнического университета, доктор технических наук |f 1960- |g Олег Владиленович |3 (RuTPU)RU\TPU\pers\44940 | |
| 701 | 1 | |a Панина |b Е. К. |g Екатерина Констаниновна | |
| 701 | 1 | |a Минин |b И. В. |c физик |c профессор Томского политехнического университета, доктор технических наук |f 1960- |g Игорь Владиленович |3 (RuTPU)RU\TPU\pers\37570 | |
| 712 | 0 | 2 | |a Национальный исследовательский Томский политехнический университет |b Инженерная школа неразрушающего контроля и безопасности |b Отделение электронной инженерии |3 (RuTPU)RU\TPU\col\23507 |
| 801 | 2 | |a RU |b 63413507 |c 20211028 |g RCR | |
| 856 | 4 | 0 | |u https://doi.org/10.18287/2412-6179-CO-878 |
| 856 | 4 | 0 | |u https://elibrary.ru/item.asp?id=46368449 |
| 942 | |c CF | ||