Четырёхсекторный преобразователь поляризации, интегрированный в кристалл кальцита
Карпеев С.В., Подлипнов В.В., Хонина С.Н., Паранин В.Д., Решетников А.С.

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

Аннотация:
Предложен новый подход к реализации секторных пластин для преобразования поляризационного состояния пучков. Разработана и реализована технология травления кристалла кальцита для интегрирования в него четырёхсекторного преобразователя поляризации. Экспериментально реализован и исследован четырёхсекторный преобразователь поляризации, обеспечивающий попарное ортогональное поляризационное состояние секторов. Проведено сравнение стыков секторов интегрированного преобразователя со стыками секторов из отдельных фрагментов волновых пластин. Проведён анализ спектральных свойств такого преобразователя, определены длины волн, при которых происходит нужное преобразование. Экспериментально показано, что квазипериодическое повторение условий соответствия фазовой задержки замедляется при увеличении длины волны.

Ключевые слова:
неоднородная поляризация, секторные поляризационные пластинки, качество стыковки секторов, спектральный метод подбора условия соответствия фазы.

Цитирование:
Карпеев, С.В. Четырёхсекторный преобразователь поляризации, интегрированный в кристалл кальцита / С.В. Карпеев, В.В. Подлипнов, С.Н. Хонина, В.Д. Паранин, А.С. Решетников // Компьютерная оптика. – 2018. – Т. 42, № 3. – С. 401-407. – DOI: 10.18287/2412-6179-2018-42-3-401-407.

Литература:

  1. Machavariani, G. Efficient extracavity generation of radially and azimuthally polarized beams / G. Machavariani, Y. Lumer, I. Moshe, A. Meir, S. Jackel // Optics Letters. – 2007. – Vol. 32, Issue 11. – P. 1468-1470. – DOI: 10.1364/OL.32.001468.
  2. Machavariani, G. Spatially-variable retardation plate for efficient generation of radially- and azimuthally-polarized beams / G. Machavariani, Y. Lumer, I. Moshe, A. Meir, S. Jackel // Optics Communications. – 2008. – Vol. 281, Issue 4. – P. 732-738. – DOI: 10.1016/j.optcom.2007.10.088.
  3. Man, Zh. Arbitrary vector beams with selective polarization states patterned by tailored polarizing ?lms / Zh. Man, Ch. Min, Y. Zhang, Z. Shen, X.-C. Yuan // Laser Physics. – 2013. – Vol. 23, Issue 10. – 105001. – DOI: 10.1088/1054-660X/23/10/105001.
  4. Налимов, А.Г. Отражающий четырёхзонный субволновый элемент микрооптики для преобразования линейной поляризации в радиальную / А.Г. Налимов, Л. О'Фаолейн, С.С. Стафеев, М.И. Шанина, В.В. Котляр // Компьютерная оптика. – 2014. – Т. 38, № 2. – С. 229-236.
  5. Стафеев, С.С. Четырёхзонный отражающий азимутальный микрополяризатор / С.С. Стафеев, А.Г. Налимов, М.В. Котляр, Л. О’Фаолейн // Компьютерная оптика. – 2015. – Т. 39, № 5. – С. 709-715. – DOI: 10.18287/0134-2452-2015-39-5-709-715.
  6. Berezny, A.E. Computer-generated holographic optical elements produced by photolithography / A.E. Berezny, S.V. Karpeev, G.V. Uspleniev // Optics and Lasers in Engineering. – 1991. – Vol. 15, Issue 5. – P. 331-340. – DOI: 10.1016/0143-8166(91)90020-T.
  7. Niu, C.H. A new method for generating axially-symmetric and radially-polarized beams / C.-H. Niu, B.-Y. Gu, B.-Z. Dong, Y. Zhang // Journal of Physics D: Applied Physics. – 2005. – Vol. 38, Issue 6. – P. 827-832. – DOI: 10.1088/0022-3727/38/6/006.
  8. Khonina, S.N. Generating inhomogeneously polarized higher-order laser beams by use of DOEs beams / S.N. Khonina, S.V. Karpeev // Journal of the Optical Society of America A. – 2011. – Vol. 28, Issue 10. – P. 2115-2123. – DOI: 10.1364/JOSAA.28.002115.
  9. Phua, P.B. Mimicking optical activity for generating radially polarized light / P.B. Phua, W.J. Lai, Y.L. Lim, K.S. Tiaw, B.C. Lim, H.H. Teo, M.H. Hong // Optics Letters. – 2007. – Vol. 32, Issue 4. – P. 376-378. – DOI: 10.1364/OL.32.000376.
  10. Lai, W.J. Generation of radially polarized beam with a segmented spiral varying retarder / W.J. Lai, B.C. Lim, P.B. Phua, K.S. Tiaw, H.H. Teo, M.H. Hong // Optics Express. – 2008. – Vol. 16, Issue 20. – P. 15694-15699. – DOI: 10.1364/OE.16.015694.
  11. Khonina, S.N. Generation of cylindrical vector beams of high orders using uniaxial crystals / S.N. Khonina, S.V. Karpeev, S.V. Alferov, V.A. Soifer // Journal of Optics. – 2015. – Vol. 17, Issue 6. – 065001. – DOI: 10.1088/2040-8978/17/6/065001.
  12. Khonina, S.N. Implementation of ordinary and extraordinary beams interference by application of diffractive optical elements / S.N. Khonina, S.V. Karpeev, A.A. Morozov, V.D. Paranin // Journal of Modern Optics. – 2016. – Vol. 63, Issue 13. – P. 1239-1247. – DOI: 10.1080/09500340.2015.1137368.
  13. Khonina, S.N. Polarization conversion under focusing of vortex laser beams along the axis of anisotropic crystals / S.N. Khonina, S.V. Karpeev, V.D. Paranin, A.A. Morozov // Physics Letters A. – 2017. – Vol. 381, Issue 30. – P. 2444-2455. – DOI: 10.1016/j.physleta.2017.05.025.
  14. Алферов, С.В. Экспериментальное исследование фокусировки неоднородно поляризованных пучков, сформированных при помощи секторных пластинок / С.В. Алферов, С.В. Карпеев, С.Н. Хонина, О.Ю. Моисеев // Компьютерная оптика. – 2014. – Т. 38, № 1. – С. 57-64.

  15. © 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