Формирование четвертьволновой фазовой пластинки в объеме плавленого кварца методом фемотосекундной лазерной записи

Методом прямой лазерной записи фемтосекундными импульсами внутри пластины плавленого кварца сформирован трехмерный микрооптический элемент, работающий как четвертьволновая фазовая пластинка на длине волны 633 nm. Показано, что индуцированное двулучепреломление ($\Delta n\approx$ 3 $\cdot$ 10$^{-4}$) обусловлено формированием анизотропной модификации, сопровождающейся генерацией кислородно-дефицитных и немостиковых кислородно-дырочных дефектных центров. Спектроскопия фотолюминесценции и комбинационного рассеяния света подтвердила равномерное распределение дефектов по модифицированной области и локальную перестройку аморфной матрицы SiO$_2$. Установлено высокое пропускание (60–80%) в диапазоне 600–1100 nm и высокие потери в УФ видимом диапазоне, обусловленные рассеянием света. Показано, что положение области максимальной модификации смещено относительно геометрической фокальной плоскости вследствие нелинейного эффекта самофокусировки, что подтверждено количественной оценкой положения нелинейного фокуса. Полученные результаты демонстрируют возможность создания функциональных поляризационных элементов в объеме диэлектриков с контролируемыми оптическими и структурными свойствами.