Поляризационный конвертор для формирования лазерных пучков высокого порядка с использованием бинарного дифракционного оптического элемента


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Предложен новый подход к генерации пары исходных пучков для поляризационного конвертора, работа которого основана на суммировании двух пучков с противоположными направлениями круговых поляризаций. Для формирования пары сопряженных вихревых пучков, согласованных с лазерными модами, используется бинарный дифракционный оптический элемент (ДОЭ). При этом один бинарный элемент выполняет одновременно две функции: формирователя и делителя пучка. Проведено сравнение двух конфигураций оптических систем по сложности юстировки и энергетической эффективности. Рассчитаны и изготовлены соответствующие ДОЭ. Проведены натурные эксперименты, демонстрирующие формирование векторных цилиндрических пучков высокого порядка.

Об авторах

Сергей Владимирович Карпеев

Самарский государственный аэрокосмический университет им. ак. С. П. Королёва (национальный исследовательский университет)

Email: karp@smr.ru
(д.ф.-м.н., проф.); профессор, каф. наноинженерии 443086, Россия, Самара, Московское ш., 34

Светлана Николаевна Хонина

Институт систем обработки изображений РАН

Email: khonina@smr.ru
(д.ф.-м.н., проф.), ведущий научный сотрудник, лаб. лазерных измерений 443001, Россия, Самара, ул. Молодогвардейская, 151

Олег Юрьевич Моисеев

Институт систем обработки изображений РАН

Email: moiseev@smr.ru
(к.т.н.), старший научный сотрудник, лаб. микро- и нанотехнологий 443001, Россия, Самара, ул. Молодогвардейская, 151

Сергей Владимирович Алферов

Самарский государственный аэрокосмический университет им. ак. С. П. Королёва (национальный исследовательский университет)

Email: alferov_s@mail.ru
аспирант, каф. наноинженерии 443086, Россия, Самара, Московское ш., 34

Алексей Васильевич Волков

Самарский государственный аэрокосмический университет им. ак. С. П. Королёва (национальный исследовательский университет)

Email: volkov@ssau.ru
(д.ф.-м.н., проф.), профессор, каф. наноинженерии 443086, Россия, Самара, Московское ш., 34

Список литературы

  1. Zhan Q. Cylindrical vector beams: from mathematical concepts to applications // Adv. Opt. Photon., 2009. Vol. 1, no. 1. Pp. 1–57.
  2. Tidwell S. C., Ford D. H., Kimura W. D. Generating radially polarized beams interferometrically // Appl. Opt., 1990. Vol. 29, no. 15. Pp. 2234–2239.
  3. Passilly N., R. de Saint Denis, Aїt-Ameur K., Treussart F., Hierle R., Roch J.-F. Simple interferometric technique for generation of a radially polarized light beam // J. Opt. Soc. Am. A., 2005. Vol. 22, no. 5. Pp. 984–991.
  4. Tidwell S. C., Kim G. H., Kimura W. D. Efficient radially polarized laser beam generation with a double interferometer // Appl. Opt., 1993. Vol. 32, no. 27. Pp. 5222–5229.
  5. Tsai H.-Y., Smith H. I., Menon R. Fabrication of spiral-phase diffractive elements using scanning-electron-beam lithography // J. Vac. Sci. Technol. B., 2007. Vol. 25, no. 6. Pp. 2068–2071.
  6. Niu C.-H., Gu B.-Y., Dong B.-Z., Zhang Y. A new method for generating axially-symmetric and radially-polarized beams // J. Phys. D., 2005. Vol. 38, no. 6. Pp. 827–832.
  7. Khonina S. N., Karpeev S. V. Grating-based optical scheme for the universal generation of inhomogeneously polarized laser beams // Appl. Opt., 2010. Vol. 49, no. 10. Pp. 1734–1738.
  8. Khonina S. N., Karpeev S. V. Generating inhomogeneously polarized higher-order laser beams by use of diffractive optical elements // J. Opt. Soc. Am. A, 2011. Vol. 28, no. 10. Pp. 2115–2123.
  9. Волостников В.Г., Воронцов Е.Н., Котова С.П. Формирование световых полей со сложной поляризационной структурой с использованием астигматической дифракционной линзы // Изв. Самарск. научн. центра РАН, 2011. Т. 13, № 4(2). С. 580–583.
  10. Khonina S.N., Kotlyar V.V., Soifer V.A., Lautanen J., Honkanen M., Turunen J. Generating a couple of rotating nondiffarcting beams using a binary-phase DOE // Optik, 1999. Vol. 110, no. 3. Pp. 137–144.
  11. Карпеев С.В., Хонина С.Н., Казанский Н. Л., Моисеев О. Ю. Формирование поляризационно-неоднородных лазерных пучков высокого порядка на основе пучков с круговой поляризацией // Компьютерная оптика, 2011. Т. 35, № 2. С. 224–230.
  12. Khonina S.N., Balalayev S.A., Skidanov R.V., Kotlyar V.V., Paivanranta B., Turunen J. Encoded binary diffractive element to form hyper-geometric laser beams // J. Opt. A: Pure Appl. Opt., 2009. Vol. 11, no. 6, 065702.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Самарский государственный технический университет, 2012

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).