Том 34, номер 07, статья № 4
Гейнц Ю. Э., Панина Е. К., Минин О. В., Минин И. В. Фокусировка света бинарной зонной пластинкой Френеля c различными конструктивными особенностями. // Оптика атмосферы и океана. 2021. Т. 34. № 07. С. 507–514. DOI: 10.15372/AOO20210704.Скопировать ссылку в буфер обмена
Аннотация:
Представлены результаты численного моделирования бинарных фазовых зонных пластинок (ФЗП) Френеля мезоволнового размера и с большим апертурным углом (NA ~ 1) с целью выявления основных закономерностей формирования пространственной ближнепольной структуры, а также оптимизации параметров ФЗП для получения максимально интенсивных фокусов. Показано, что размерные параметры фокальной области ФЗП оказываются чувствительными как к глубине травления зон, так и к типу конструктивного дизайна пластинки. Увеличение числа зон пластинки приводит к формированию локальных внешних фокусов с большей интенсивностью.
Ключевые слова:
зонная пластинка Френеля, фокусировка света, фокальное пятно
Список литературы:
1. Marks D., Carney P.S. Near-field diffractive elements // Opt. Lett. 2005. V. 30, N 14. P. 1870–1872. DOI: 10.1364/OL.30.001870.
2. Chen G., Wen Z.-Q., Qiu C.-W. Superoscillation: from physics to optical applications // Light: Sci. Appl. 2019. V 8, N 56. P. 2–23. DOI: 10.1038/s41377-019-0163-9.
3. Terris B.D., Mamin H.J., Rugar D. Near-field optical data storage // Appl. Phys. Lett. 1996. V. 68. P. 141–143. DOI: 10.1063/1.112341.
4. Minin I.V., Minin O.V. Recent trends in optical manipulation inspired by mesoscale photonics and diffraction optics // J. Biomed. Photon. Eng. 2020. V. 6, N 2 P. 020301. DOI: 10.18287/JBPE20.06.020301.
5. Lim C.S., Hong M.H., Lin Y., Xie Q., Luk’yanchuk B.S., Kumar A.S., Rahman M. Microlens array fabrication by laser interference lithography for super-resolution surface nanopatterning // Appl. Phys. Let. 2006. V. 89, N 19. DOI: 10.1063/1.2374809.
6. Menon R., Gil D., Smith H.I. Experimental characterization of focusing by high-numerical-aperture zone plates // J. Opt. Soc. Am. A. 2006. V. 23, N 3. P. 567–571. DOI: 10.1364/JOSAA.23.000567.
7. Minin I.V., Minin O.V., Gagnon N., Petosa A. Investigation of the resolution of phase correcting Fresnel lenses with small values of F/D and subwavelength focus // Comput. Opt. 2006. V. 30. P. 65–68.
8. Minin I.V., Minin O.V. 3D diffractive lenses to overcome the 3D Abbe subwavelength diffraction limit // Chin. Opt. Lett. 2014. V. 12, N 6. P. 060014.
9. Mote R.G., Yu S.F., Ng B.K., Zhou W., Lau S.P. Near-field properties of zone plates in visible regime – New insights // Opt. Express. 2008. V. 16, iss. 13. P. 9554–9564. DOI: 10.1364/OE.16.009554.
10. Fu F.Y., Zhou W., Lim L.E.N., Du C.L., Luo X.G. Plasmonic microzone plate: Superfocusing at visible regime // Appl. Phys. Lett. 2007. V. 91. P. 061124. DOI: 10.1063/1.2769942.
11. Werdenausen D., Burger S., Staude I., Pertsch T., Decker M. Dispersion-engineered nanocomposites enable achromatic diffractive optical elements // Optica. 2019. V. 6, N 8. P. 1031–1038. DOI: 10.1364/OPTICA.6.001031.
12. Wu J., Cui X., Lee L.M., Yang C. The application of Fresnel zone plate based projection in optofluidic microscopy // Opt. Express. 2008. V. 16, N 2. P. 15595–15602. DOI: 10.1364/OE.16.015595.
13. Xie W., Yang J., Chen D., Huang J., Jiang X., He J. On-chip multiwavelength achromatic thin flat lens // Opt. Commun. 2021. V. 484. P. 126645. DOI: 10.1016 /j.optcom.2020.126645.
14. Zhang Y., Zheng C., Zhuang Y., Ruan X. Analysis of nearfield subwavelength focusing of hybrid amplitude–phase Fresnel zone plates under radially polarized illumination // J. Opt. 2014. V. 16, N 1. P. 015703. DOI: 10.1088/20408978/16/1/015703.
15. Kearney P.D., Klein A.G. Resolving power of zone plates // J. Mod. Opt. 1989. V. 36, N 3. Р. 361–367. DOI: 10.1080/09500348914550391.
16. Minin I.V., Minin O.V. FZP Lens Array // Basic Principles of Fresnel Antenna Arrays. Lecture Notes Electrical Engineering. Heidelberg: Springer, 2008. V. 19. DOI: 10.1007/978-3-540-79559-9_3.
17. Jones A.R. The focal properties of phase zone plates // J. Phys. D: Appl. Phys. 1969. V. 2. P. 1789–1791. DOI: 10.1088/0022-3727/2/12/124.
18. Geints Yu.E., Minin O.V., Minin I.V. Apodization-assisted subdiffraction near-field localization in 2D phase diffraction grating // Annal. Phys. 2019. V. 531. P. 1900033. DOI: 10.1002/andp.201900033.