We propose a new scheme based on a modified Mach–Zehnder interferometer for generating vector beams. The beams are formed with the help of a special diffractive optical element, which performs the astigmatic transformation of an input Hermite–Gaussian beam into two complexly conjugated Laguerre–Gaussian beams. The scheme allows us to obtain radially and azimuthally polarized beams and beams with a more complex polarization structure. A theoretical estimation for the transformation of beams both of radial and azimuthal polarization has been fulfilled.

Исследование формирования световых полей с различной скоростью вращения распределения интенсивности Воронцов Е.Н. и др. 158Компьютерная оптика, 2016, том 40, №2 ВведениеСветовые поля с вращающимся при распростра-нении распределением интенсивности могут быть ис-пользованы для решения различных прикладных за-дач [1][2][3][4][5]. В настоящее время одним из наиболее об-суждаемых является их применение для увеличения продольного разрешения флуоресцентных микроско-пов [4][5]. Известно, что при получении изображения двух объектов, расположенных в разных плоскостях, но на малом поперечном расстоянии друг от друга выделить информацию об их истинном положении весьма затруднительно. Идея подхода к решению данной задачи на основе световых полей с вращением интенсивности состоит в следующем. Излучение от точечных светящихся объектов в предметной области проходит через оптическую систему микроскопа и специальный фазовый фильтр. По сути, этот фильтр является дифракционным оптическим элементом, ко-торый преобразует поле плоской волны в пучок с распределением интенсивности в виде двух вращаю-щихся максимумов (будем называть этот пучок двух-лепестковое световое поле). Поэтому в плоскости наблюдения формируются изображения объектов, каждое из которых представляет собой два максиму-ма интенсивности. Оценить продольное смещение объектов друг относительно друга в предметной об-ласти можно по изменению положения максимумов интенсивности в плоскости изображения [5]. При этом чем больше скорость вращения интенсивности поля, формируемого дифракционным элементом, тем точнее можно определить продольную координату светящегося объекта. Под скоростью вращения по-нимается величина, характеризующая угол поворота распределения интенсивности светового поля при распространении в продольном направлении.Поэтому в данном подходе важной задачей яв-ляется развитие методов расчёта дифракционных элементов для формирования световых полей с большой скоростью вращения распределения ин-тенсивности.В данной работе исследуется получение фазовых оптических элементов на основе оптики спиральных пучков света, формирующих световые поля, распре-деление интенсивности которых поворачивается при распространении. Рассмотрен вопрос о выборе пара-метров освещающего фазовую маску поля для наибо-лее эффективного формирования светового поля с вращением интенсивности. Экспериментально опре-делены скорости вращения световых полей для раз-личных параметров. Представлены результаты экспе-риментов по влиянию аберраций на структуру интен-сивности полей.

No abstract

No abstract

Abstract. The influence of aberrations on light fields with a rotating intensity distribution is considered. Light fields were generated with the phase masks developed using the theory of spiral beam optics. The effects of basic aberrations, such as spherical aberration, astigmatism and coma are studied. The experimental implementation of the fields was achieved with the assistance of a liquid crystal spatial light modulator HOLOEYE HEO-1080P, operating in reflection mode. The results of mathematical modelling and experiments have been qualitatively compared.