Comparison of focusing pulse beams with different polarization and duration by a refractive axicon

Abstract

The focusing of short and long pulse light beams is simulated using the time-domain finite- difference method with the aid of a refractive axicon. It is shown that the duration of the beam pulse has no effect on the average intensity of the picture in the focal plane, however, very high peak power can beachieves when using short pulses. The numerical results for different types of polarization of the beam incident on the axicon are compared. It is shown that in a tightly focused regime the energy is redistributed between the radial and longitudinal components of the electric field, while the azimuthal component of the energy remains unchanged.

About the authors

A. V. Meterko

Samara State Aerospace University

Author for correspondence.
Email: Desperus@yandex.ru

Undergraduate Student

Russian Federation

S. N. Khonina

Samara State Aerospace University

Email: khonina@smr.ru

Doctor of Science

Professor of the Department of Technical Cybernetics

Russian Federation

References

  1. Котляр, В. В. Острая фокусировка света радиальной поляризации с помощью микролинз [Текст] / В. В. Котляр, А. А. Ковалев, С. С. Стафеев // Компьютерная оптика. – 2008. – Т. 32. – №2. – С. 155-167.
  2. Котляр, В. В. Моделирование острой фокусировки радиально-поляризованной лазерной моды с помощью конического и бинарного микроаксиконов [Текст] / В. В. Котляр, С. С. Стафеев // Компьютерная оптика. – 2009. – Т. 33. – № 1. – С. 52-60.
  3. Kotlyar, V. V. Sharp focus area of radially-polarized gaussian beam propagation through an axicon [Text] / V. V. Kotlyar, A. A. Kovalev, S. S. Stafeev // Progress in Electromagnetics Research C. – 208. – V.5. – P. 35-43.
  4. Карпеев, С. В. Простой способ генерации поляризационно-неоднородного лазерного излучения, основанный на применении ДОЭ [Текст] / С. В. Карпеев, С. Н. Хонина // Компьютерная оптика. – 2011. – Т. 35. – № 1. – С. 54-62.
  5. Khonina, S. N. Polarization converter for higher-order laser beams using a single binary diffractive optical element as beam splitter [Text] / S. N. Khonina, S. V. Karpeev, S. V. Alferov // Opt. Lett. – 2012. – Vol. 37. – No. 12. – P. 2385-2387.
  6. Strategies to maximize the performance of a STED microscope [Text] / S. Galiani, B. Harke, G. Vicidomini [et al.] // Opt. Express. – 2012. – V. 20. – P. 7362-7374.
  7. Khonina, S. N. Enlightening darkness to diffraction limit and beyond: comparison and optimization of different polarizations for dark spot generation [Text] / S. N. Khonina, I. Golub // J. Opt. Soc. Am. A. – 2012. – Vol. 29. - No. 7. – 1470-1474.
  8. Хонина, С. Н. Управление вкладом компонент векторного электрического поля в фокусе высокоапретурной линзы с помощью бинарных фазовых структур [Текст] / С. Н. Хонина, С. Г. Волотовский // Компьютерная оптика. – 2010. – Т. 34. – № 1. – С. 58-68.
  9. Экспериментальное исследование дифракции линейно-поляризованного Гауссова пучка на бинарных микроаксиконах с периодом, близким к длине волны [Текст] / С. Н. Хонина, Д. В. Нестеренко, А. А. Морозов [и др.] // Компьютерная оптика. – 2011. – Т. 35. – № 1. – С. 11-21.
  10. Котляр, В. В. Симметрия интенсивности и потока мощности субволнового фокусного пятна [Текст] / В. В. Котляр, А. А. Ковалёв, С. С. Стафеев // Компьютерная оптика. – 2012. – Т. 36. – № 2. – С. 190-198.
  11. Narrowing of a light spot at diffraction of linearly-polarized beam on binary assymetric axicons [Text] / S. N. Khonina, D. V. Nesterenko, A. A. Morozov [et al.] // Optical Memory and Neural Networks (Information optics). – 2012. – V. 21. - № 1. – P. 17-26.
  12. Taflove, A. Computational Electrodynamics: The Finite-Difference Time-Domain Method, 3 ed. [Text] / A. Taflove and Susan Hagness // Artech House, Boston, MA, 2005.
  13. Sun, H. B. Two-Photon Photopolymerization and 3D Lithographic Microfabrication [Text] / H. B. Sun, S. Kawata // APS – 2004. – V. 170. – P. 169-273.
  14. Ostendorf, A. Two-Photon Polymerization: A new Approach to Micromachining [Text] / A. Ostendorf, B. N. Chichkov // Photonics Spectra – 2006. – October Issue.
  15. Устинов, А. В. Расчет комплексной функции пропускания рефракционных аксиконов [Текст] / А. В. Устинов, С. Н. Хонина // Компьютерная оптика. – 2011. – Т. 35. – №. 4. – С. 480-490.

Statistics

Views

Abstract: 2886

PDF (Russian): 1584

Dimensions

PlumX

Refbacks

  • There are currently no refbacks.

Copyright (c) 2015 VESTNIK of the Samara State Aerospace University

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies