Формирование 3D фокальной области с заострением для при-ложений многофотонной полимеризации

С. Н. Хонина, В. С. Павельев, Б. Н. Чичков

Аннотация


В рамках скалярной теории дифракции с использованием параксиальной и непараксиальной моделей показано, что дополнение линзы слабым аксиконом или логарифмическим аксиконом позволяет придать фокальной области вид конуса, остриё которого имеет меньший поперечный размер, чем фокальное пятно отдельной линзы. Использование в качестве рабочей части этого заострённого конца при углублении остальной части фокуса в подложке позволит повысить разрешение в приложениях многофотонной полимеризации.

Ключ. слова


Многофотонная полимеризация; аксикон; логарифмический аксикон; коническая фокальная область

Полный текст:

PDF

Список литературы

1. Kawata, S. Finer features for functional microdevices / S. Kawata, H.B. Sun, T. Tanaka and K. Takada [Текст] // Nature. – 2001. – Т. 412(6848). – С. 697 – 698.

2. Cumpston, B.H. Two-photon polymerization initiators for three-dimensional optical data storage and microfabrication [Текст] / B.H. Cumpston, S.P. Ananthavel, S. Barlow, D.L. Dyer, J.E. Ehrlich, L.L. Erskine, A.A. Heikal, S.M. Kuebler, I.-Y. Sandy Lee, D. McCord-Maughon, J. Qin, H. Röskel, M. Rumi, X.-L. Wu, S.R. Marder and J.W. Perry // Nature. – 1999. – Т. 398. – С. 51 – 54.

3. Maruo, S. Three-dimensional microfabrication with two-photon-absorbed photopolymerization [Текст] / S. Maruo, O. Nakamura and S. Kawata // Opt. Lett. – 1997. – Т. 22(2). – С. 132 – 134.

4. Serbin, J. Femtosecond laser-induced two-photon polymerization of inorganicorganic hybrid materials for applications in photonics [Текст] / J. Serbin, A. Egbert, A. Ostendorf, B.N. Chichkov, R. Houbertz, G. Domann, J. Schulz, C. Cronauer, L. Fröhlich and M. Popall // Opt. Lett. – 2003. – Т. 28(5). – С. 301 – 303.

5. Serbin, J. Fabrication of woodpile structures by two-photon polymerization and investigation of their optical properties [Текст] / J. Serbin, A. Ovsianikov, and B. Chichkov // Opt. Express. – 2004. – Т. 12(21). – С. 5221 – 5228.

6. Haske, W. 65 nm feature sizes using visible wavelength 3-D multiphoton lithography [Текст] / W. Haske, V.W. Chen, J.M. Hales, W. Dong, S. Barlow, S.R. Marder and J.W. Perry // Opt. Express. – 2007. – Т. 15(6). – С. 3426 – 3436.

7. Jia, B. Use of two-photon polymerization for continuous gray-level encoding of diffractive optical elements [Текст] / B. Jia, J. Serbin, H. Kim, B. Lee, J. Li and M. Gu // Appl. Phys. Lett. – 2007. – Т. 90. – С. 1 – 3.

8. Osipov, V.P. Realization of binary radial diffractive optical elements by twophoton polymerization technique [Текст] / V.P. Osipov, V.S. Pavelyev, D.G. Kachalov, A. Žukauskas and B.N. Chichkov // Optics Express. – 2010. – Т. 18. – С. 25808 – 25814.

9. Vasara, A. Binary surface-relief gratings for array illumination in digital optics [Текст] / A. Vasara, M.R. Taghizadeh, J. Turunen, J. Westerholm, E. Noponen, H. Ichikawa, J.M. Miller, T. Jaakkola and S. Kuisma // Applied Optics. – 1992. – Т. 31(17). – С. 3320 – 3336.

10. Methods for Computer Design of Diffractive Optical Elements. Ed. by V.A. Soifer [Текст]. – N.-Y.: John Wiley, 2002.

11. Korolkov, V.P. Zone-boundary optimization for direct laser writing of continuous-relief diffractive optical elements [Текст] / V.P. Korolkov, R.K. Nasyrov and R.V. Shimansky // Appl. Opt. – 2006. – Т. 45(1). – С. 53 – 62.

12. Sun, H.-B. Two-Photon Photopolymerization and 3D Lithographic Microfabrication [Text] / H.-B. Sun, S. Kawata1 // APS. – 2004. – Т. 170. – С. 169 – 273.

13. Хонина, С.Н. Фраксикон – дифракционный оптический элемент с конической фокальной областью [Текст] / С.Н. Хонина, С.Г. Волотовский // Компьютерная оптика. – 2009. – Т. 33, № 4. – С. 401 – 411.

14. Хонина, С.Н. Исследование применения аксиконов в высокоапертурной фокусирующей системе [Текст] / С.Н. Хонина, С.Г. Волотовский // Компьютерная оптика. – 2010. – Т. 34, № 1. – С. 35 – 51.

15. Quabis, S. Focusing light to a tighter spot [Текст] / S. Quabis, R. Dorn, M. Eberler, O. Glockl and G. Leuchs // Opt. Commun. – 2000. – Т. 179. – С. 1 – 7.

16. Sochacki, J. Annular-aperture logarithmic axicon [Текст] / J. Sochacki, Z. Jaroszewicz, L.R. Staronski and A. Kołodziejczyk // J. Opt. Soc. Am. A. – 1993. – Т. 10. – С. 1765 – 1768.

17. Хонина, С.Н. Сравнительный анализ распределений интенсивности, формируемых дифракционным аксиконом и дифракционным логарифмическим аксиконом [Текст] / С.Н. Хонина, С.А. Балалаев // Компьютерная оптика. – 2009. – Т. 33, № 2. – С. 162 – 174.

Ссылки

  • Ссылки не определены.


 

Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 International License.

 

ISSN: 2541-7533