ДИФРАКЦИОННАЯ ОПТИКА, ОПТИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ
Фотонные струи, сформированные квадратными микроступеньками
В. В. Котлярa,
С. С. Стафеевa,
А. Ю. Фельдманb a Институт систем обработки изображений РАН
b FLIR Optical Component Group
Аннотация:
Экспериментально показано, что микроступеньки с квадратным сечением на кварцевой подложке со стороной квадрата
$0,4$ мкм;
$0,5$ мкм;
$0,6$ мкм и
$0,8$ мкм и высотой
$500$ нм при освещении со стороны подложки линейно поляризованным лазерным светом с длиной волны
$\lambda = 633$ нм формируют вблизи своей поверхности области повышенной интенсивности (фотонные струи), превышающие интенсивность падающего света почти в
$6$ раз и имеющие в сечении диаметры по полуспаду интенсивности
$0,44\lambda$;
$0,43\lambda$;
$0,39\lambda$ и
$0,47\lambda$, которые меньше дифракционного предела
$0,51\lambda$. Причём когда сторона квадрата ступеньки меньше длины волны, фокус находится внутри ступеньки, а когда сторона квадрата больше длины волны, фокус снаружи ступеньки, и это похоже на оптическую свечу. Формировать фотонную струю с помощью фиксированной ступеньки на подложке удобнее, чем с помощью микросферы, которую нужно как-то удерживать. Кроме того, все на сегодня экспериментально зарегистрированные фокусные пятна для диэлектрических микросфер больше дифракционного предела.
Ключевые слова:
фотонная струя, микроступенька, finite-difference time-domain-метод (FDTD-метод), сканирующая ближнепольная оптическая микроскопия (СБОМ).
Поступила в редакцию: 22.12.2013