.../Структура/Лаборатория Лазерных Измерений

Субволновая фокусировка лазерного света с помощью компонент нанофотоники

Впервые с помощью двух компонент микрооптики осуществлена острая фокусировка лазерного света с линейной поляризацией в почти круглое фокусное пятно с размерами (по полуспаду интенсивности 0,35х0,38 длины волны) меньше дифракционного предела (0,51 длины волны). Сфокусированный Гауссов пучок с линейной поляризацией из твердотельного лазера с длиной волны 532 нм падал на 4х зонный бинарный субволновый микрополяризатор (размером 100х100 мкм), изготовленный по технологии электронной литографии и ионного травления в тонкой пленке золота (период решеток поляризатора 400 нм, глубина канавок 110 нм). Далее световой пучок падал на бинарную микролинзу (диаметром 14 мкм) с фокусным расстоянием, равным длине волны 532 нм (числовая апертура 0,99). Микролинза выполнена в резисте, нанесенном на стеклянную подложку. Крайняя зона линзы имеет размер 260 нм. В фокусе микролинзы формировалось яркое фокусное пятно, размеры которого измерялись с точностью 35 нм с помощью оптического сканирующего ближнепольного микроскопа.

Острая фокусировка света с преодолением дифракционного предела используется для уплотнения записи информации на оптический диск, в конфокальной микроскопии (твердотельная иммерсия), в сканирующей фотолитографии, для оптического захвата и перемещения микрочастиц.


Вид поверхности 4х зонного микрополяризатора
в пленке золота. Белый отрезок – 3мкм

 Вид поверхности бинарной микролинзы в резисте на кварце. Фокусное расстояние равно длине волны λ=532нм. Белый отрезок – 3мкм

Получено фокусное пятно диаметром (0,35±0,02)λ , и таким образом преодолен дифракционный предел 0,51λ.