April 27, 2015

Генерация оптических вихрей при использовании микроструктуры решетки на основе стекла

Во время визита доктора Ваагна Гарибяна (ДЕЗИ, Германия) в ИСИ “КЕНДЛ” были проанализированы результаты экспериментов по генерации оптических вихрей при использовании решеток на основе стекла, созданных на станции микротехнологий в лаборатории ДЕЛЬТА. Оптические вихри генерировались путем освещения собранных решеток Гауссовым пучком He-Ne лазера.

Оптический вихрь – это луч света, фаза которого изменяется по образу движения штопора вдоль направления распространения, часто называемый “закрученный свет”. Такой луч несет орбитальный угловой момент и имеет нулевую интенсивность в центре из-за погашения скручивания вдоль оси распространения. На поверхности, перпендикулярной направлению распространения, оптический вихрь выглядит как световое кольцо с темной дырой в центре. Оптические вихри обладают множеством интересных свойств, именно поэтому они всесторонне исследуются для дальнейшего применения в различных областях- STED-микроскопии, производстве оптических пинцетов, оптических коронографов. Метод, используемый для изготовления решеток на станции микротехнологий, основан на компьютерно-сгенерированных вилочных голограммах, которые отображают смоделированные образцы, соответствуюшие фазовой интерференции плоской волны с лучом, несущим орбитальный угловой момент. Смоделированные образцы решеток воспроизводят на стекле прямым лазерным письмом при использовании второй гармоники (512 нм) сверхбыстрого лазера с высокой интенсивностью излучения высокоточной станции микротехнологий с PC-контролем.

Пользуясь небольшим снижением теплогого нагрева материала, что стало возможным благодаря обработке сверхбыстрым лазером, были изготовлены высококачественные микрорешетки на стекле с различными узорами, соответствуюшими различным топологическим зарядам оптических вихрей.

Возможность изготовления точных моделей на стекле в лаборатории ДЕЛЬТА позволит создавать эффективные оптические вихри фотонных пучков с высокой интенсивностью, что значительно расширяет область применения этих оптических элементов.