Отражающий четырёхзонный субволновый элемент микрооптики для преобразования линейной поляризации в радиальную

Рассчитан и изготовлен четырёхзонный субволновый бинарный дифракционный оптический микроэлемент (размером 100×100 мкм) для преобразования поляризации из линейной в радиальную. Период решёток равен 400 нм, и высота субволнового микрорельефа в плёнке золота для длины волны света 633 нм составила всего 110 нм. Моделирование FDTD-методом и с помощью интеграла Релея-Зоммерфельда показало, что, несмотря на наличие всего четырёх зон, поворачивающих поляризацию падающего пучка на четыре различных угла, в дальней зоне формируется радиально-поляризованный пучок с гладким изменением поляризации по его окружности. Экспериментально показано, что в ближней зоне в зависимости от направления оси поляризатора на выходе светлыми оказываются две зоны 4-зонного микроэлемента по одной или по другой диагонали, что доказывает наличие радиальной поляризации в отражённом пучке.

A four zone subwavelength binary diffraction optical micro element (size of 100x100 mkm) for polarization transformation from linear to radial was calculated and designed. A grating period was equal to 400 nm, a height of the element was equal to 110 nm in a gold film for a wavelength of 633 nm. Simulation by FDTD method and Rayleight-Zommerfeld integral shown, that despite only four zones used for polarization transformation to four different angles there are radial polarized light beam in the far field with smooth angle dependence on the beam circle observation position. Experimentally shown that in the near field, depending on the direction of the axis of the polarizer on the output light are two zones 4-zone trace element for one or the other diagonal, which proves the presence of radial polarization in the reflected beam.