Асимптотический метод расчета поля от оптических элементов, обладающих зонной структурой
Харитонов С.И.
, Досколович Л.Л., Казанский Н.Л., Каляев М.Л.

Институт систем обработки изображений РАН, Самара, Россия, 

Самарский государственный аэрокосмический университет, Самара, Россия

Аннотация:
Представлен новый асимптотический метод решения задачи дифракции света на дифракционных оптических элементах (ДОЭ) с зонной структурой. Метод включает строгое решение задачи дифракции на периодической структуре с периодом, сравнимым с длиной волны, и асимптотический подход к расчету поля за ДОЭ. Получено решение задачи дифракции света на эталонной квазипериодической структуре, сочетающей в себе функции дифракционной решетки и дифракционной линзы. На основе решения эталонной задачи получена простая аппроксимация для поля непосредственно за ДОЭ.

Литература:

  1. Кравцов, В.В. Геометрическая оптика неоднородных сред / В.В. Кравцов, А.А. Орлов. – М.: Наука, 1979.
  2. Moharam, M.G. Rigorous coupled-wave analysis of metallic surface-relief gratings / M.G. Moharam, T.K. Gay­lord // JOSA A., 1986. – Vol. 3. – Issue 11. – P. 1780.
  3. Taflove, A. Computational Electrodynamics: The Finite-Dif­ference Time-Domain Method (2nd ed.) / A. Taflove, S. Hagness – Arthech House Publishers, Boston, 2000. – P. 852.
  4. Ильинский, А.С. Математические модели электродинамики. / А.С. Ильинский, В.В. Кравцов, А.Г. Свеш­ников. – M.: Высшая школа, 1991.
  5. Харитонов, С.И. Асимптотические решения скалярного волнового уравнения / С.И. Харитонов, Л.Л. Доско­лович, Н.Л. Казанский // Компьютерная оптика, 2003. – № 25. – С. 49-53.
  6. Досколович, Л.Л. Асимптотические решения уравнения Гельмгольца для псевдопериодических структур / Л.Л. Досколович [и др.] // Компьютерная оптика, 2005. – № 27. – С. 50-55.
  7. Досколович, Л.Л. Асимптотические методы для решения задач дифракции на ДОЭ / Л.Л. Досколович [и др.] // Компьютерная оптика, 2006. – № 30. – С. 49-52.
  8. Ковалев, А.А. Дифракция плоской волны на ограниченной спиральной фазовой пластинке: параксиальная теория / А.А. Ковалев, В.В. Котляр // Компьютерная оптика, 2007. – №31. – С. 4-8.
  9. Котляр, В.В. Методы быстрого расчета дифракции лазерного излучения на микрообъектах / В.В. Котляр, Р.В. Скиданов, А.Г. Налимов // Оптический журнал, 2005. – Т.72, №5. – С. 55-61.
  10. Борн, М. Основы Оптики / М. Борн, Э. Вольф. – Pergamon Press, 1986.
  11. Виноградова, М.Б. Теория волн / М.Б. Виноградова, O.В. Руденко, А.П. Сухоруков. – М.: Наука, 1976.
  12. Федорюк, М.В. Асимптотики, интегралы и ряды / М.В. Федорюк. – М.: Наука, 1987.
  13. Казанский, Н.Л. Компактная запись решений системы уравнений Максвелла в пространственно-час­тотном представлении / Н.Л. Казанский, М.Л. Каляев, С.И. Харитонов // Антенны, 2007. – № 10. – С. 13-21.
  14. Дирак, П. Принципы квантовой механики / П. Дирак. – М.: Мир, 1979.
  15. Дубровин, Б.А. Современная геометрия / Б.А. Дубровин [и др.]. – М.: Наука, 1979.
  16. Golub, M.A. Computer generated diffractive multi-focal lens / M.A. Golub [and other] // Journal of Modern Op­tics, 1992. – Vol.39, № 6. – P. 1245-1251.
  17. Голуб, М.А. Дифракционный подход к синтезу многофункциональных фазовых элементов / М.А. Голуб [и др.] // Оптика и спектроскопия, 1992. – Т.73, №1. – С. 191-195.
  18. Голуб, М.А. Дифракционный расчет оптического элемента, фокусирующего в кольцо / М.А. Голуб [и др.] // Автометрия, 1987. – № 6. – С. 8-15.
  19. Electromagnetic Theory on Gratings / Ed. by R.Petit. – Springer-Verlag, 1980.
  20. Голуб, М.А. Вычислительный эксперимент с элементами плоской оптики / М.А. Голуб [и др.] // Автометрия, 1988. – № 1. – С. 70-82.
  21. Казанский, Н.Л. Исследование дифракционных характеристик фокусатора в кольцо методом вычислительного эксперимента / Н.Л. Казанский // Компьютерная оптика. – М.: МЦНТИ, 1992. – Вып.10-11. – С. 128-144.

© 2009, ИСОИ РАН
Россия, 443001, Самара, ул. Молодогвардейская, 151; электронная почта: ko@smr.ru ; тел: +7 (846 2) 332-56-22, факс: +7 (846 2) 332-56-20