Experimental demonstration of the generation of the longitudinalE-field component on the optical axis with high-numerical-aperture binary axicons illuminated by linearly and circularly polarized beams

Abstract

We analytically and numerically show that by introducing asymmetry into axicon design it becomes possible to generate the longitudinal E-field component on the optical axis for linearly and circularly polarized incident beams. Binary axicons with high numerical aperture (NA) are fabricated in three configurations—axisymmetric and spiral, and bi-axicon—by electron beam lithography. Experimental measurements for the near-field diffraction of the most common and easy to implement incident beams—linearly and circularly polarized—are conducted. The experimental results agree with the theoretical analysis.

Diffraction by an axicon with taking into consideration multiple internal reflections

“…The lightning-rod effect lies in the fact that longitudinal electric field component are enhanced near sharp structures. It can be observed, for example, in cases where radially polarized beams [17][18][19] or linearly polarized beams [20][21][22] are focused.…”

“…The lightning-rod effect lies in the fact that longitudinal electric field component are enhanced near sharp structures. It can be observed, for example, in cases where radially polarized beams [17][18][19] or linearly polarized beams [20][21][22] are focused.The dielectric characteristics of axicons can be approximately estimated with ray and scalar optical theory [23,24], and then defined more accurately with more rigorous methods. …”

Study of the broadband radiation intensity distribution formed by diffractive optical elements

“…При острой фокусировке механизм формирова-ния распределения интенсивности принципиально сложнее. Кроме того, при острой фокусировке необ-ходимо учитывать фазово-поляризационные преобра-зования, влияющие на распределение интенсивности в фокальной плоскости [3,4].…”

“…При острой фокусировке механизм формирова-ния распределения интенсивности принципиально сложнее. Кроме того, при острой фокусировке необ-ходимо учитывать фазово-поляризационные преобра-зования, влияющие на распределение интенсивности в фокальной плоскости [3,4].Поскольку имеется поляризационная зависимость поглощения излучения в металлах, причём у разных металлов она разная, эффективность применения пучка с некоторой неоднородной поляризацией тре-бует каждый раз отдельного исследования. Наиболь-шее внимание исследователей, в силу своих особых свойств, привлекают цилиндрические векторные пуч-ки [5], и в особенности пучки с радиальной и азиму-тальной поляризациями излучения, имеющие опреде-лённые преимущества при обработке материалов [6][7][8][9].…”

Influence of subwave details of microrelief on the diffraction pattern of gaussian beams

“…Заметим, что направление круговой поляризации является важным при ис-пользовании вихревых пучков [16,17]. Как видно из сравнения третьей и четвёр-той строк табл.…”