Преобразование излучения обобщённо-параболической (асферической) линзой

В данной статье приводится обзор действия класса оптических элементов, называемого обобщённо-параболической линзой. Описывается приближённо-аналитический и численный анализ преобразования излучения, выполняемого обобщённо-параболической линзой в рамках различных теорий: геометро-оптической и волновой (параксиальной и непараксиальной). На основе геометро-оптического анализа определены типы преломляющих асферических поверхностей, описываемых степенной функцией, позволяющие формировать характерные распределения интенсивности на оптической оси. Параксиальное распространение лазерного пучка с начальной произвольной степенной фазовой функцией описано приближёнными аналитическими выражениями, которые качественно согласуются с геометро-оптическим анализом. Для показателей степенной функции 1 и 4 полученные выражения являются точными. Непараксиальный анализ выполнен на основе вычисления интеграла Рэлея-Зоммерфельда с уточняющими поправками. Показано, что существенный рост интенсивности в фокусе происходит при показателе от 1 до 2, причём в середине диапазона достигается максимальная интенсивность.