1 南京邮电大学电子与光学工程学院、柔性电子（未来技术）学院，江苏 南京 210023
2 南京理工大学电子工程与光电技术学院，江苏 南京 210023
柱矢量光束的紧聚焦在光学微操纵、光学存储、激光微加工、超分辨率成像和粒子加速等领域发挥着重要作用。亚波长光栅平凹透镜对柱矢量光束的紧聚焦的能力仍有提升空间，本文利用闪耀结构将光的能量从零级转移并集中到-1级，对亚波长光栅平凹透镜的聚焦性能进行优化。提高了透镜的衍射效率，增强了焦场的能量。通过调整高斯径向偏振光的形状参数，改变入射光振幅及入射区域半径实现对焦场能量的动态调控。进一步地，调控柱矢量光束的偏振组分能够直接有效地横向调制焦场，获得多样化形貌的焦斑。本文的优化手段对于其他光栅透镜也具有参考意义，该研究结果在超分辨率成像以及光场调控等领域具有潜在的应用价值。
亚波长光栅透镜 柱矢量光束 闪耀结构 聚焦 调控
Author Affiliations
Abstract
1 School of Electronic and Optical Engineering, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, China
2 The 28th Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation, Nanjing 210007, China
3 College of Electronic and Optical Engineering & College of Microelectronics, Nanjing University of Posts and Telecommunications, Nanjing 210023, China
4 Collaborative Innovation Center of Advanced Microstructures and School of Physics, Nanjing University, Nanjing 210093, China
Photonic nanojets (PNJs) are subwavelength jet-like propagating waves generated by illuminating a dielectric microstructure with an electromagnetic wave, conventionally a linearly polarized plane wave. Here, we study the donut-like PNJ produced when a circularly polarized vortex beam is used instead. This novel PNJ also has a reverse energy flow at the donut-like focal plane depending on both the optical vortex topological charge and microsphere size. Our tunable PNJ, which we investigate numerically and analytically, can find applications in optical micromanipulation and trapping.
photonic nanojet optical vortex reverse energy flow Chinese Optics Letters
2021, 19(10): 102602
1 南京邮电大学电子与光学工程学院、微电子学院, 江苏 南京 210023
2 南京理工大学电光学院, 江苏 南京 210094
基于等效媒质理论,分析了近红外波段的石墨烯-电介质多层膜结构双曲超材料(GDM-HMMs)的双曲色散关系,对传输矩阵法(TMM)进行了优化,计算分析了不同周期数下的石墨烯双曲超材料的透射谱。基于法布里-珀罗共振腔(F-P腔),理论分析了透射谱的演变规律,验证了石墨烯双曲超材料在近红外波段的双曲色散关系。研究结果表明,实现电磁波传输需要大切向波矢条件。结构总周期数影响透射谱特性,可用F-P腔理论进行分析和反向结构设计。
材料 双曲超材料 传输矩阵法 石墨烯 法布里-珀罗(F-P)腔 激光与光电子学进展
2019, 56(4): 041602
