The Investigation of Gaussian Beams and Optical Vortices Diffraction in the Near Zone of Subwavelength Optical Elements with Variable Height

Abstract

The finite difference time domain method was used to simulate the propagation of Gaussian beams and optical vortices with circular, radial, azimuthal polarization on subwavelength ring gratings with standard and GRIN substrates in this paper. The height of individual zones of the optical elements relief was varied. It was shown that it is possible to select the beam type and element parameters in such a way that a long light needle (up to 8.2λ) and a narrow focal spot are formed on the optical axis (up to 0.33λ)

В работе методом конечных разностей во временной области было проведено моделирование распространения гауссовых пучков и оптических вихрей первого порядка с круговой, радиальной, азимутальной поляризацией на субволновых кольцевых решетках со стандартной и GRIN-подложками. Изменялась высота отдельных зон оптических элементов. Показано, что можно подобрать тип пучка и параметры элемента таким образом, чтобы на оптической оси формировалась длинная световая игла (до 8.2λ), а также узкое фокальное пятно (до 0.33λ)