Три-эйри пучки и плоскость их автофокусировки

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Теоретически и экспериментально изучено положение плоскости автофокусировки три-Эйри пучка в зависимости от параметра смещения. Показано, что при различных значениях этого параметра три-Эйри пучок может иметь или не иметь плоскость автофокусировки. При наличии плоскости автофокусировки установлено, что с ростом абсолютной величины параметра смещения плоскость автофокусировки монотонно удаляется от начальной.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Д. В. Прокопова

Физический институт имени П.Н. Лебедева Самарского филиала Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: prokopovadv@lebedev.ru
Россия, Самара

Е. Г. Абрамочкин

Физический институт имени П.Н. Лебедева Самарского филиала Российской академии наук

Email: prokopovadv@lebedev.ru
Россия, Самара

Список литературы

  1. Nye J.F. Natural focusing and fine structure of light. Bristol: IOP, 1999. 328 p.
  2. Siviloglou G.A., Christodoulides D.N. // Opt. Lett. 2007. V. 32. No. 8. P. 979.
  3. Efremidis N.K., Chen Z., Segev M., Christodoulides D.N. // Optica. 2019. V. 6. No. 5. P. 686.
  4. Hu Y., Siviloglou G.A., Peng P. et al. // In: Springer Series in Optical Sciences: Nonlinear Photonics and Novel Optical Phenomena. Springer, 2012. P. 1.
  5. Zhang Y., Zhong H., Belić M.R. et al. // Appl. Sci. 2017. V. 7. No. 4. P. 341.
  6. Tитчмарш Э.Ч. Теория функций. М.: Наука, 1980. 463 c.
  7. Polynkin P., Kolesik M., Moloney J.V. et al. // Science. 2009. V. 324. P. 229.
  8. Polynkin P., Kolesik M., Moloney J. // Phys. Rev. Lett. 2009. V. 103. No. 12. Art. No. 123902.
  9. Vettenburg T., Dalgarno H., Nylk J. et al. // Nature Meth. 2014. V. 11. P. 541.
  10. Nylk J., McCluskey K., Aggarwal S. et al. // Biomed. Opt. Express. 2016. V. 7. No. 10. P. 4021.
  11. Nylk J., McCluskey K., Preciado M.A. et al. // Sci. Advances. 2018. V. 4. Art. No. eaar4817.
  12. Jia S., Vaughan J. C., Zhuang X. // Nature Photonics. 2014. V. 8. P. 302.
  13. Котова С.П., Лосевский Н.Н., Майорова А.М. и др. // Изв. РАН. Сер. физ. 2022. Т. 86. № 12. С. 1685; Kotova S.P., Losevsky N.N., Mayorova A.M. et al. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2022. V. 86. No. 12. P. 1434.
  14. Baumgartl J., Mazilu M., Dholakia K. // Nature Photonics. 2008. V. 2. Р. 675.
  15. Suarez R.A.B., Neves A.A.R., Gesualdi M.R.R. // Opt. Laser Techn. 2021. V. 135. Art. No. 106678.
  16. Baumgartl J., Hannappel G.M., Stevenson D.J. et al. // Lab Chip. 2009. V. 9. P. 1334.
  17. Cheng H., Zang W., Zhou W., Tian J. // Opt. Express. 2010. V. 18. No. 19. P. 20384.
  18. Zhao J., Chremmos I., Song D. et al. // Sci. Reports. 2015. V. 5. Art. No. 12086.
  19. Zheng Z., Zhang B., Chen H. et al. // Appl. Opt. 2011. V. 50. No 1. P. 43.
  20. Mathis A., Courvoisier F., Froehly L. et al. // Appl. Phys. Lett. 2012. V. 101. No. 7. Art. No. 071110.
  21. Manousidaki M., Papazoglou D.G., Farsari M., Tzortzakis S. // Optica. 2016. V. 3. P. 525.
  22. Белоненко М.Б., Конобеева Н.Н. // Изв. РАН. Сер. физ. 2022. Т. 86. № 1. С. 63; Belonenko M.B., Konobeeva N.N. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2022. V. 86. No. 1. P. 42.
  23. Двужилова Ю.В., Двужилов И.С., Челнынцев И.А. и др. // Изв. РАН. Сер. физ. 2022. Т. 86. № 6. С. 797; Dvuzhilova Y.V., Dvuzhilov I.S., Chelnyntsev I.A. et al. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2022. V. 86. No. 6. P. 669.
  24. Брянцев Б.С., Калинович А.А., Захарова И.Г. // Изв. РАН. Сер. физ. 2021. Т. 85. № 1. С. 28; Bryantsev B.S., Kalinovich A.A., Zakharova I.G. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2021. V. 85. No. 1. P. 669.
  25. Efremidis N.K., Christodoulides D.N. // Opt. Lett. 2010. V. 35. No. 23. P. 4045.
  26. Mansour D., Christodoulides D.N. // OSA Continuum. 2018. V. 1. No. 1. P. 104.
  27. Abramochkin E., Razueva E. // Opt. Lett. 2011. V. 36. No. 19. P. 3732.
  28. Liang Y., Ye Z., Song D. et al. // Opt. Express. 2013. V. 21. No. 2. P. 1615.
  29. Liang Y., Chen Y., Wan L. // Opt. Commun. 2017. V. 40. P. 120.
  30. Izdebskaya Y.V., Lu T.H., Neshev D.N., Desyatnikov A.S. // Appl. Opt. 2014. V. 53. No. 10. Art. No. B248.
  31. Прокопова Д.В., Абрамочкин Е.Г. // Изв. РАН. Сер. физ. 2023. Т. 87. № 12. С. 1688; Prokopova D.V., Abramochkin E.G. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2023. V. 87. No. 12. P. 1773.
  32. Гудмен Дж.В. Введение в фурье-оптику. М.: Мир, 1970. 362 с.
  33. Афанасьев К.Н., Кишкин С.А. // Изв. Самар. научн. центра РАН. 2012. Т. 14. № 4. C. 184.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Слева: интервалы по θ, для которых существует решение φ(θ) уравнения (15), справа: каустика, которая получается из формул (13) при Z = 2. Увеличенный фрагмент центральной части показывает наличие каустической точки, которая присутствует только в плоскости автофокусировки

Скачать (149KB)
Метаданные
3. Рис. 2. График зависимости интенсивности пучка Ai3(x, y, a) на оси z (т. е. при x = y = 0) при распространении в зоне Френеля для случая, когда параметр смещения равен a = 3−2/3a'100 = −28 966. Асимптотическая формула (14) дает значение zs = 14.35, из численного эксперимента получается zs = 15.012

Скачать (98KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Схема экспериментальной установки

Скачать (115KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Экспериментально полученные распределения интенсивности три-Эйри пучков с различными значениями параметра смещения на различных расстояниях, выраженных в единицах фокусного расстояния F = 500 мм. Размер стороны кадра равен 1 мм для a'1 × 3–2/3 = –0.489 и a1 × 3–2/3 = –1.124, и равен 2 мм для a'3 × 3–2/3 = –2.317, a3 × 3–2/3 = –2.654, a'5 × 3–2/3 = –3.545 и a5 × 3–2/3 = –3.819

Скачать (400KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024