Вращение двухлепесткового лазерного пучка в ближнем поле вихревого микроаксикона
Автор: Стафеев Сергей Сергеевич, Офаолейн Лиам Уильям Веллан-Куртин, Котляр Мария Викторовна
Журнал: Компьютерная оптика @computer-optics
Рубрика: Дифракционная оптика, оптические технологии
Статья в выпуске: 3 т.42, 2018 года.
Бесплатный доступ
С помощью вихревого микроаксикона с топологическим зарядом 2 и числовой апертурой около 0,6, изготовленного по технологии электронной литографии для длины волны 532 нм, продемонстрировано формирование в ближней зоне (несколько микронов от поверхности микроаксикона) вращающегося двухлепесткового лазерного пучка, расчётная скорость вращения которого линейно зависит от расстояния и равна 55 °/мкм (теоретическая скорость 53 °/мкм) и экспериментальная скорость вращения только на некотором участке от 1,5 мкм до 3 мкм была линейной и совпадала с расчётной. На начальном участке от 0 до 1,5 мкм скорость была около 66 °/мкм, а на конечном участке трассы от 3 мкм до 4,5 мкм - 34 °/мкм. Достигнутая скорость вращения двухлепесткового пучка больше, чем скорости вращения других известных аналогичных вращающихся двухлепестковых лазерных пучков.
Бинарная оптика, ближнепольная микроскопия, оптический вихрь, вращающиеся пучки
Короткий адрес: https://sciup.org/140228741
IDR: 140228741 | DOI: 10.18287/2412-6179-2018-42-3-385-391
Список литературы Вращение двухлепесткового лазерного пучка в ближнем поле вихревого микроаксикона
- Backlund, M.P. The double-helix point spread function enebles precise and accurate measurement of 3D single0molecule localization and orientation/M.P. Backlund, M.D. Lew, A.S. Backer, S.J. Sahl, G. Grover, A. Agrawal, R. Piestun, W.E. Moerner//Proceedings of SPIE. -2013. -Vol. 8590. -85900L. - DOI: 10.1117/12.2001671
- Lavery, M.P.J. Free-space propagation of high-dimensional structured optical fields in an urban environment/M.P.J. Lavery, C. Peuntinger, K. Gunthner, P. Banzer, D. Elser, R.W. Boyd, M.J. Padgett, C. Marquardt, G. Leuchs//Science Advances. -2017. -Vol. 3, Issue 10. -e1700552. - DOI: 10.1126/sciadv.1700552
- Morgan, K.S. Free space propagation of concentric vortices through underwater turbid environments/K.S. Morgan, J.K. Miller, B.M. Cochennour, W. Li, Y. Li, R.J. Watkins, E.G. Johnson//Journal of Optics. -2016. -Vol. 18. -104004. - DOI: 10.1088/2040-8978/18/10/104004
- Yu, S. Compositing orbital angular momentum beams in Bi4Ge3O12 crystal for magnetic field sensing/S. Yu, F. Pung, H. Liu, X. Li, J. Yang, T. Wang//Applied Physics Letters. -2017. -Vol. 111, Issue 9. -091107. - DOI: 10.1063/1.4989651
- Abramochkin, E. Spiral-type beams/E. Abramochkin, V. Volostnikov//Optics Communications. -1993. -Vol. 102, Issues 1-3. -P. 336-350. - DOI: 10.1016/0030-4018(93)90406-U
- Schechner, Y.Y. Wave propagation with rotating intensity distributions/Y.Y. Schechner, R. Piestun, J. Shamir//Physical Review E. -1996. -Vol. 54, Issue 1. -P. R50-R53. - DOI: 10.1103/PhysRevE.54.R50
- Pääkkönen, P. Rotating optical fields: experimental demonstration with diffractive optics/P. Pääkkönen, J. Lautanen, M. Honkanen, M. Kuittinen, J. Turunen, S.N. Khonina, V.V. Kotlyar, V.A. Soifer, A.T. Friberg//Journal of Modern Optics. -1998. -Vol. 45, Issue 11. -P. 2355-2369. - DOI: 10.1080/09500349808231245
- Greengard, A. Depth from diffracted rotation/A. Greengard, Y.Y. Schechner, R. Piestun//Optics Letters. -2006. -Vol. 31, Issue 2. -P. 181-183. - DOI: 10.1364/OL.31.000181
- Pavani, S.R.P. High-efficiency rotating point spread functions/S.R.P. Pavani, R. Piestun//Optics Express. -2008. -Vol. 16, Issue 5. -P. 3484-3489. - DOI: 10.1364/OE.16.003484
- Rop, R. Generation and propagation dynamics of obstructed and unobstructed rotating orbital angular momentum-carrying Helicon beams/R. Rob, I.A. Litvin, A. Forbes//Journal of Optics. -2012. -Vol. 14, Issue 3. -035702. - DOI: 10.1088/2040-8978/14/3/035702
- Schulze, C. Accelerated rotation with orbital angular momentum modes/C. Schulze, F.S. Roux, A. Dudley, R. Rop, M. Duparré, A. Forbes//Physical Review A. -2015. -Vol. 91, Issue 4. -043821. - DOI: 10.1103/PhysRevA.91.043821
- Wang, H. Dynamic propagation of optical vortices embedded in full Poincaré beams with rotationally polarization symmetry/H. Wang, G. Rui, Q. Zhan//Optics Communications. -2015. -Vol. 351. -P. 15-25. - DOI: 10.1016/j.optcom.2015.04.040
- Khan, S.N. Polarization and propagation characteristics of switchable first-order azimuthally asymmetric beam generated in dual-mode fiber/S.N. Khan, S.K. Chatterjee, P.R. Chaudhuri//Applied Optics. -2015. -Vol. 54, Issue 6. -P. 1528-1536. - DOI: 10.1364/AO.54.001528
- Kotova, S.P. Aberration influenced generation of rotating two-lobe light fields/S.P. Kotova, N.N. Losevsky, D.P. Prokopova, S.A. Samagin, V.G. Volostnikov, E.N. Vorontsov//Journal of Physics: Conference Series. -2016. -Vol. 740(1). -012013. - DOI: 10.1088/1742-6596/740/1/012013
- Volostnikov, V.G. Generation of two-lobe light fields with a rotating intensity distribution under propagation for single emitter spectroscopy/V.G. Volostnikov, E.N. Vorontsov, S.P. Kotova, N.N. Losevsky, D.V. Prokopova, E.V. Razueva, S.A. Samagin//EPJ Web of Conferences. -2017. -Vol. 132. -02012. - DOI: 10.1051/epjconf/201713202012
- Degtyarev, S.A. Photonic nanohelix generated by a binary spiral axicon/S.A. Degtyarev, A.P. Porfirev, S.N. Khonina//Applied Optics. -2016. -Vol. 55, Issue 12. -P. 44-48. - DOI: 10.1364/AO.55.000B44
- Kotlyar, V.V. Rotation of laser beams with zero of the orbital angular momentum/V.V. Kotlyar, S.N. Khonina, R.V. Skidanov, V.A. Soifer//Optics Communications. -2007. -Vol. 274, Issue 1. -P. 8-14. - DOI: 10.1016/j.optcom.2007.01.059
- Борн, М. Основы оптики/М. Борн, Э. Вольф. -2-е изд. -М.: Наука, 1973. -720 с.
- Khonina, S.N. Trochoson/S.N. Khonina, V.V. Kotlyar, V.A. Soifer, M.V. Shinkaryev, G.V. Uspleniev//Optics Communications. -1992. -Vol. 91, Issues 3-4. -P. 158-162. - DOI: 10.1016/0030-4018(92)90430-Y
