Анализ фокусировки гармонической дифракционной линзой с учётом дисперсии показателя преломления
Хонина С.Н., Волотовский С.Г., Устинов А.В., Харитонов С.И.

 

Институт систем обработки изображений РАН – филиал ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН, Самара, Россия,
Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва, Самара, Россия

Аннотация:
Работа посвящена теоретическому и численному исследованию фокусирующих свойств гармонической линзы с учётом дисперсии показателя преломления. Показано, что гармоническая линза обладает гибридными рефракционно-дифракционными свойствами, что выражается не только в появлении дополнительных локальных фокусов, но и в смещении основных фокусов даже для кратных длин волн. Последний эффект возникает именно из-за дисперсии показателя преломления материала линзы.

Ключевые слова:
гармоническая дифракционная линза, преобразование Френеля, дифракционные порядки, хроматизм.

Цитирование:
Хонина, С.Н. Анализ фокусировки гармонической дифракционной линзой с учётом дисперсии показателя преломления / С.Н. Хонина, С.Г. Волотовский, А.В. Устинов, С.И. Харитонов // Компьютерная оптика. – 2017. – Т. 41, № 3. – С. 338-347. – DOI: 10.18287/2412-6179-2017-41-3-338-347.

Литература:

  1. Дифракционная компьютерная оптика / Д.Л. Головашкин, Л.Л. Досколович, Н.Л. Казанский, В.В. Котляр, В.С. Павельев, Р.В. Скиданов, В.А. Сойфер, С.Н. Хонина; под ред. В.А. Сойфера. – М.: Физматлит, 2007. – 736 с. – ISBN: 978-5-9221-0845-4.
  2. Дифракционная нанофотоника / А.В. Гаврилов, Д.Л. Головашкин, Л.Л. Досколович, П.Н. Дьяченко, А.А. Ковалёв, В.В. Котляр, А.Г. Налимов, Д.В. Нестеренко, В.С. Павельев, Р.В. Скиданов, В.А. Сойфер, С.Н. Хонина, Я.О. Шуюпова; под ред. В.А. Сойфера. – М.: Физматлит, 2011. – 680 с. – ISBN: 978-5-9221-1237-6.
  3. Aieta, F. Multiwavelength achromatic metasurfaces by dispersive phase compensation / F. Aieta, M.A. Kats, P. Genevet, F. Capasso // Science. – 2015. – Vol. 347, Issue 6228. – P. 1342-1345. – DOI: 10.1126/science.aaa2494.
  4. Swanson, G.J. Binary optics technology: the theory and design of multi-level diffractive optical elements / G.J. Swanson. – Lexington, Massachusetts: Massachusetts Institute of Technology, Lincoln Laboratory, 1989. – 47 p.
  5. Бобров, С.Т. Оптика дифракционных элементов и систем / С.Т. Бобров, Г.И. Грейсух, Ю.Г. Туркевич. – Л.: Машиностроение, 1986. – 223 с.
  6. Грейсух, Г.И. Сравнительный анализ хроматизма дифракционных и рефракционных линз / Г.И. Грейсух, Е.Г. Ежов, С.А. Степанов // Компьютерная оптика. – 2005. – Вып. 28. – С. 60-65.
  7. Казанский, Н.Л. Формирование изображений дифракционной многоуровневой линзой / Н.ЛКазанский,С.Н. Хонина, Р.В. Скиданов, А.А. Морозов, С.И. Харитонов, С.Г. Волотовский // Компьютерная оптика. – 2014. – Т. 38, № 3. – С. 425-434.
  8. Скиданов, Р.В. Влияние технологических ошибок и уширения линии излучения лазера на качество работы дифракционных оптических элементов / Р.В. Скиданов, С.Н. Хонина // Оптический журнал. – 2004. – Т. 71, № 7. – С. 62-64.
  9. Алфёров, С.В. О возможности управления лазерной абляцией при острой фокусировке фемтосекундного излучения / С.В. Алфёров, С.В. Карпеев, С.Н. Хонина, К.Н. Тукмаков, О.Ю. Моисеев, С.А. Шуляпов, К.А. Ива­нов, А.Б. Савельев-Трофимов // Квантовая электроника. – 2014. – Т. 44, № 11. – С. 1061-1065. – DOI: 10.1070/QE2014v044n11ABEH015471.
  10. Карпеев, С.В. Исследование влияния широкополосного излучения на распределение интенсивности, формируемое дифракционным оптическим элементом / С.В. Карпеев, С.В. Алфёров, С.Н. Хонина, С.И. Кудряшов // Компьютерная оптика. – 2014. – Т. 38, № 4. – С. 689-694.
  11. Davidson, N. Analytic design of hybrid diffractive-refrac­tive achromats / N. Davidson, A.A. Friesem, E. Hasman // Applied Optics. – 1993. – Vol. 32, Issue 25. – P. 4770-4774. – DOI: 10.1364/AO.32.004770.
  12. Fang, Y.C. Extended optimization of chromatic aberrations via a hybrid Taguchi–genetic algorithm for zoom optics with a diffractive optical element / Y.C. Fang, T.-K. Liu, C.-M. Tsai, J.-H. Chou, H.-C. Lin, W.T. Lin // Journal of Optics A: Pure and Applied Optics. – 2009. – Vol. 11, Issue 4. – 045706 (14pp). – DOI: 10.1088/1464-4258/11/4/045706.
  13. Sweeney, D.W.Harmonic diffractive lenses / D.W. Swee­ney, G.E. Sommargen // Applied Optics. – 1995. – Vol. 34, Issue 14. – P. 2469-2475. – DOI: 10.1364/AO.34.002469.
  14. Rossi, M. Refractive and diffractive properties of planar micro-optical elements / M. Rossi, R.E. Kunz, H.P. Herzig // Applied Optics. – 1995. – Vol. 34, Issue 26. – P. 5996-6007. – DOI: 10.1364/AO.34.005996.
  15. Sales, T.R.M. Diffractive-refractive behavior of kinoform lenses / T.R.M. Sales, G.M. Morris // Applied Optics. – 1997. – Vol. 36, Issue 1. – P. 253-257. – DOI: 10.1364/AO.36.000253.
  16. Харитонов, С.И. Геометрооптический расчёт фокально­го пятна гармонической дифракционной линзы / С.И. Харитонов, С.Г. Волотовский, С.Н. Хонина // Компью­терная оптика. – 2016. – Т. 40, № 3. – С. 331-337. – DOI: 10.18287/2412-6179-2016-40-3-331-337.


© 2009, IPSI RAS
Россия, 443001, Самара, ул. Молодогвардейская, 151; электронная почта: ko@smr.ru ; тел: +7 (846) 242-41-24 (ответственный секретарь), +7 (846) 332-56-22 (технический редактор), факс: +7 (846) 332-56-20