Оптика и спектроскопия
Авторам
Широкоапертурная асферическая оптика для формирования субволновой каустики пучка терагерцового электромагнитного излучения
Переводная версия: 10.1134/S0030400X18030086 
Российский научный фонд, Конкурс на продление сроков выполнения проектов, поддержанных грантами Российского научного фонда по приоритетному направлению деятельности Российского научного фонда «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами», 14-19-01083
Российский научный фонд, Конкурс 2017 года «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными, 17-79-20346
Черномырдин Н.В.
1, Щадько А.О.
1, Лебедев С.П.
2, Спектор И.Е.
2, Толстогузов В.Л.
1, Кучерявенко А.С.1, Малахов К.М.1, Командин Г.А.
2, Горелик В.С.
3, Зайцев К.И.
1,2
1Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана, Москва, Россия 
2Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, Москва, Россия
3Физический институт им. П.Н. Лебедева Российской академии наук, Москва, Россия
2Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, Москва, Россия
3Физический институт им. П.Н. Лебедева Российской академии наук, Москва, Россия
Email: chernik-a@yandex.ru, schadko.ao@gmail.com, lebedev@ran.gpi.ru, igor.spector@yandex.ru, kedrovka@mail.ru, lazutchik999@mail.ru, k.m.malakhov@yandex.ru, gakomandin@mail.ru, gorelik@sci.lebedev.ru, kirzay@gmail.com
Выставление онлайн: 17 февраля 2018 г.
Предложена широкоапертурная асферическая линза для фокусировки пучка терагерцового (ТГц) электромагнитного излучения в кружок субволнового размера. Расчет линзы и оценка размера формируемой ей каустики осуществлялись с помощью вычислительных методов геометрической оптики и электродинамики. Линза изготовлена из полиэтилена высокой плотности с помощью токарного станка. Для экспериментальной оценки пространственного разрешения, обеспечиваемого линзой, создана ТГц изображающая система, основанная на растровом сканировании поверхности объекта. Изображающая система в сочетании с широкоапертурной ТГц оптикой применялась для регистрации изображений шпальных мир с различными пространственными частотами. Анализ экспериментальных данных показал, что асферическая линза позволяет разрешать два объекта, разнесенные на расстояние 0.95lambda, обеспечивая контраст в 15%. Предложенная ТГц оптика превосходит классические ТГц сферические линзы и внеосевые параболические зеркала, существенно расширяя возможности методов ТГц спектроскопии и имиджинга. DOI: 10.21883/OS.2018.03.45664.250-17
- Lee Y.-S. Principles of Terahertz Science and Technology. NY.: Springer, 2009. 347 p
- Rubens H., Nichols E.F. // Phys. Rev. (Series I). 1897. V. 4. N 4. P. 314--323. doi: 10.1103/PhysRevSeriesI.4.314
- Rubens H., Kurlbaum F. // Astrophys. J. 1901. V. 14. P. 335
- Berry E., Walker G.C., Fitzgerald A.J., Zinov'ev N.N., Chamberlain M., Smye S.W., Miles R.E., Smith M.A. // J. Laser Appl. 2003. V. 15. N 3. P. 192--198
- Fitzgerald A.J., Berry E., Zinov'ev N.N., Homer-Vanniasinkam S., Miles R.E., Chamberlain J.M., Smith M.A. // J. Biol. Phys. 2003. V. 29. N 2/3. P. 123--128. doi: 10.1023/A:1024428406218
- Komandin G.A., Zhukova E.S., Torgashev V.I., Boris A.V., Boris A.A., Motovilova E.A., Prokhorov A.S., Kadyrov L.S., Gorshunov B.P., Dressel M. // J. Appl. Phys. 2013. V. 114. N 2. P. 24102. doi: 10.1063/1.4813496
- Zhukova E.S., Torgashev V.I., Gorshunov B.P., Lebedev V.V, Shakurov G.S., Kremer R.K., Pestrjakov E.V., Thomas V.G., Fursenko D.A., Prokhorov A.S., Dressel M. // J. Chem. Phys. 2014. V. 140. N 22. P. 224317. doi: 10.1063/1.4882062
- Gorshunov B., Zhukova E., Torgashev V.I., Kadyrov L.S., Motovilova E.A., Fischgrabe F., Moshnyaga V., Zhang T., Kremer R., Pracht U., Zapf S., Dressel M. // Phys. Rev. B. Condens. Matter Mater. Phys. 2013. V. 87. N 24. doi: 10.1103/PhysRevB.87.245124
- Gorshunov B.P., Torgashev V.I., Zhukova E.S., Thomas V.G., Belyanchikov M.A., Kadlec C., Kadlec F., Savinov M., Ostapchuk T., Petzelt J., Prokleska J., Tomas P.V., Pestrjakov E.V., Fursenko D.A., Shakurov G.S., Prokhorov A.S., Gorelik V.S., Kadyrov L.S., Uskov V.V., Kremer R.K., Dressel M. // Nat. Commun. 2016. V. 7. P. 12842. doi: 10.1038/ncomms12842
- Auston D.H. // Appl. Phys. Lett. 1975. V. 26. N 3. P. 101--103. doi: 10.1063/1.88079
- van Exter M., Fattinger C., Grischkowsky D. // Appl. Phys. Lett. 1989. V. 55. N 4. P. 337--339. doi: 10.1063/1.101901
- Cervetti C., Heintze E., Gorshunov B., Zhukova E., Lobanov S., Hoyer A., Burghard M., Kern K., Dressel M., Bogani L. // Adv. Mater. 2015. V. 27. N 16. P. 2635--2641. doi: 10.1002/adma.201500599
- Hu B.B., Nuss M.C. // Opt. Lett. 1995. V. 20. N 16. P. 1716--1718. doi: 10.1364/OL.20.001716
- Chan W.L., Deibel J., Mittleman D.M. // Reports Prog. Phys. 2007. V. 70. N 8. P. 1325--1379. doi: 10.1088/0034-4885/70/8/R02
- Li Q., Zhou Y., Yang Y.-F., Chen G.-H. // J. Opt. Soc. Am. A. 2016. V. 33. N 4. P. 637-- 641. doi: 10.1364/JOSAA.33.000637
- Ferguson B., Wang S., Gray D., Abbot D., Zhang X.-C. // Opt. Lett. 2002. V. 27. N 15. P. 1312. doi: 10.1364/OL.27.001312
- Mittleman D.M., Hunsche S., Boivin L., Nuss M.C. // Opt. Lett. 1997. V. 22. N 12. P. 904. doi: 10.1364/OL.22.000904
- Cherkasova O., Nazarov M., Shkurinov A. // Opt. Quant. Electron. 2016. V. 48. N 3. P. 217. doi: 10.1007/s11082-016-0490-5
- Demidova E.V., Goryachkovskaya T.N., Mescheryakova I.A., Malup T.K., Semenov A.I., Vinokurov N.A., Kolchanov N.A., Popik V.M., Peltek S.E. // IEEE Trans. Terahertz Sci. Technol. 2016. V. 6. N 3. P. 435--441. doi: 10.1109/TTHZ.2016.2532344
- Yang X., Zhao X., Yang K., Liu Y., Liu Y., Fu W., Luo Y. // Trends Biotechnol. 2016. V. 34. N 10. P. 810--824. doi: 10.1016/j.tibtech.2016.04.008
- Taday P.F. // Philos. Trans. Roy. Soc. A. Math. Phys. Eng. Sci. 2004. V. 362. N 1815. P. 351--364. doi: 10.1098/rsta.2003.1321
- Zeitler J.A., Taday P.F., Newnham D.A., Pepper M., Gordon K.C., Rades T. // J. Pharm. Pharmacol. 2007. V. 59. N 2. P. 209--223. doi: 10.1211/jpp.59.2.0008
- Ingle L.M., Jaiswal A.M., Vaidya P.V., Kedar A.P. // Int. J. Pharm. Pharm. Sci. Res. 2013. V. 3. N 1. P. 48--52
- Appleby R., Wallace H.B. // IEEE Trans. Antennas Propag. 2007. V. 55. N 11. P. 2944--2956. doi: 10.1109/TAP.2007.908543
- Zhang L., Zhong H., Deng C., Zhang C., Zhao Y. // Appl. Phys. Lett. 2008. V. 92. N 9. P. 91117. doi: 10.1063/1.2891082
- Dolganova I.N., Zaytsev K.I., Metelkina A.A., Karasik V.E., Yurchenko S.O. // Rev. Sci. Instrum. 2015. V. 86. N 11. P. 113704. doi: 10.1063/1.4935495
- Stoik C.D., Bohn M.J., Blackshire J.L. // Opt. Express. 2008. V. 16. N 21. P. 17039. doi: 10.1364/OE.16.017039
- Ospald F., Zouaghi W., Beigang R., Matheis C., Jonuscheit J., Recur B., Guillet J.-P., Mounaix P., Vleugels W., Bosom P.V., Gonzalez L.V., Lopez I., Edo R.M., Sternberg Y., Vandewal M. // Opt. Eng. 2013. V. 53. N 3. P. 31208. doi: 10.1117/1.OE.53.3.031208
- Otsuji T., Watanabe T., Tombet S.A.B., Satou A., Ryzhii V., Popov V., Knap W. // Opt. Eng. 2014. V. 53. N 3. P. 31206. doi: 10.1117/1.OE.53.3.031206
- Lo Y.H., Leonhardt R. // Opt. Express. 2008. V. 16. N 20. P. 15991--15998. doi: 10.364/OE.16.015991
- Born M., Wolf E. Principles of optics. 6th ed. Pergamon, 1980. 808 p
- Moon K., Jung E., Lim M., Do Y., Han H. // IEEE Trans. Terahertz Sci. Technol. 2011. V. 1. N 1. P. 164--168. doi: 10.1109/TTHZ.2011.2159876
- Moon K., Do Y., Lim M., Lee G., Kang H., Park K.-S., Han H. // Appl. Phys. Lett. 2012. V. 101. N 1. P. 11109. doi: http://dx.doi.org/10.1063/1.4733475
- Kawano Y., Ishibashi K. // Nat. Photonics. 2008. V. 2. N 10. P. 618--621. doi: 10.1038/nphoton.2008.157
- Huber A.J., Keilmann F., Wittborn J., Aizpurua J., Hillenbrand R. // Nano Lett. 2008. V. 8. N 11. P. 3766--3770. doi: 10.1021/nl802086x
- Silveirinha M.G., Belov P.A., Simovski C.R. // Phys. Rev. B. 2007. V. 75. N 3. P. 35108. doi: 10.1103/PhysRevB.75.035108
- Belov P.A., Zhao Y., Sudhakaran S., Alomainy A., Hao Y. // Appl. Phys. Lett. 2006. V. 89. N 26. P. 262109. doi: 10.1063/1.2424557
- Belov P.A., Palikaras G.K., Zhao Y., Rahman A., Simovski C.R., Hao Y., Parini C. // Appl. Phys. Lett. 2010. V. 97. N 19. P. 191905. doi: 10.1063/1.3516161
- Belov P.A., Zhao Y., Tse S., Ikonen P., Silveirinha M.G., Simovski C.R., Tretyakov S., Hao Y., Parini C. // Phys. Rev. B. 2008. V. 77. N 19. P. 193108. doi: 10.1103/PhysRevB.77.193108
- Kaltenecker K.J., Tuniz A., Fleming S.C., Argyros A., Kuhlmey B.T., Walther M., Fischer B.M. // Optica. 2016. V. 3. N 5. P. 458. doi: 10.1364/OPTICA.3.000458
- Locatelli M., Ravaro M., Bartalini S., Consolino L., Vitiello M.S., Cicchi R., Pavone F., De Natale P. // Sci. Rep. 2015. V. 5. N 1. P. 13566. doi: 10.1038/srep13566
- Choporova Y.Y., Knyazev B.A., Mitkov M.S. // IEEE Trans. Terahertz Sci. Technol. 2015. V. 5. N 5. P. 836--844. doi: 10.1109/TTHZ.2015.2460465
- Petrov N.V., Kulya M.S., Tsypkin A.N., Bespalov V.G., Gorodetsky A. // IEEE Trans. Terahertz Sci. Technol. 2016. V. 6. N 3. P. 464--472. doi: 10.1109/TTHZ.2016.2530938
- McClatchey K., Reiten M.T., Cheville R.A. // Appl. Phys. Lett. 2001. V. 79. N 27. P. 4485--4487. doi: 10.1063/1.1427745
- Krozer V., Loffler T., Dall J., Kusk A., Eichhorn F., Olsson R.K., Buron J.D., Jepsen PU., Zhurbenko V., Jensen T. // IEEE Trans. Microw. Theory Tech. 2010. V. 58. N 7. P. 2027--2039. doi: 10.1109/TMTT.2010.2050246
- Leen J.B., Hansen P., Cheng Y.-T., Gibby A., Hesselink L. // Appl. Phys. Lett. 2010. V. 97. N 7. P. 73111. doi: 10.1063/1.3474801
- Formanek F., Brun M.A.M.-A., Umetsu T., Omori S., Yasuda A. // Appl. Phys. Lett. 2009. V. 94. N 2. P. 92--95. doi: 10.1063/1.3072357
- Zemax software [Electronic resource]. URL: http://www.zemax.com/os/opticstudio
- Schneider J.B. Understanding the Finite-Difference Time-Domain Method. On-Line Book, 2016. 403 p
- Taflove A., Hagness S.C. Computational Electrodynamics: The Finite-Difference Time-Domain Method. Third Edition. Canton Street 685, Norwood, United Kingdom: Artech House, Inc., 2005. 852 p
- Komandin G.A., Chuchupal S.V., Lebedev S.P., Goncharov Y.G., Korolev A.F., Porodinkov O.E., Spektor I.E., Volkov A.A. // IEEE Trans. Terahertz Sci. Technol. IEEE Microwave Theory and Techniques Society. 2013. V. 3. N 4. P. 440--444. doi: 10.1109/TTHZ.2013.2255914
- Gorshunov B., Volkov A., Spektor I., Prokhorov A., Mukhin A., Dressel M., Uchida S., Loidl A. // Int. J. Infrared Millimeter Waves. 2005. V. 26. N 9. P. 1217--1240. doi: 10.1007/s10762-005-7600-y
- Gorshunov B.P., Volkov A.A., Prokhorov A.S., Spektor I.E. // Phys. Solid State. 2008. V. 50. N 11. P. 2001--2012. doi: 10.1134/S1063783408110012
- Golay M.J.E. // Rev. Sci. Instrum. 1947. V. 18. N 5. P. 347--356.
- Frolov M.E., Khorokhorov A.M., Shirankov A.F., Golubkov Y.B., Frolov M.E., Khorokhorov A.M., Shirankov A.F., Golubkov Y.B. // Joint International Sysposium on Optical Memory and Optical Data Storage. Honolulu (Hawaii), 2005. P. 135--138
- Braat J.J.M. // Proceedings of SPIE. 1997. V. 3190. P. 59. doi: 10.1117/12.294417
- Cunningham P.D., Valdes N.N., Vallejo F.A., Hayden L.M., Polishak B., Zhou X.-H., Luo J., Jen A.K.-Y., Williams J.C., Twieg R.J. // J. Appl. Phys. 2011. V. 109. N 4. P. 43505-043505-5. doi: 10.1063/1.3549120
- Sommer S., Raidt T., Fischer B.M., Katzenberg F., Tiller J.C., Koch M. // J. Infrared, Millimeter, Terahertz Waves. 2016. V. 37. N 2. P. 189--197. doi: 10.1007/s10762-015-0219-8
- Kotelnikov V.A. // Phys. Usp. Physics-Uspekhi, 2006. V. 49. N 7. P. 736--744. doi: 10.1070/PU2006v049n07ABEH006160
- Wallace V.P., Fitzgerald A.J., Shankar S., Flanagan N., Pye R., Cluff J., Arnone D.D. // Br. J. Dermatol. 2004. V. 151. N 2. P. 424--432. doi: 10.1111/j.1365-2133.2004.06129.x
- Woodward R.M., Wallace V.P., Pye R.J., Cole B.E., Arnone D.D., Linfield E.H., Pepper M. // J. Invest. Dermatol. 2003. V. 120. N 1. P. 72--78. doi: 10.1046/j.1523-1747.2003.12013.x
- Pickwell E., Cole B.E., Fitzgerald A.J., Wallace V.P., Pepper M. // Appl. Phys. Lett. 2004. V. 84. N 12. P. 2190--2192. doi: 10.1063/1.1688448
- Nakajima S., Hoshina H., Yamashita M., Otani C., Miyoshi N. // Appl. Phys. Lett. 2007. V. 90. N 4. P. 41102. doi: 10.1063/1.2433035
- Fitzgerald A.J., Wallace V.P., Jimenez-Linan M., Bobrow L., Pye R.J., Purushotham A.D., Arnone D.D. // Radiology. 2006. V. 239. N 2. P. 533--540. doi: 10.1148/radiol.2392041315
- Ashworth P.C., Pickwell-MacPherson E., Provenzano E., Pinder S.E., Purushotham A.D., Pepper M., Wallace V.P. // Opt. Express. 2009. V. 17. N 15. P. 12444. doi: 10.1364/OE.17.012444
- Fitzgerald A.J. // J. Biomed. Opt. 2012. V. 17. N 1. P. 16005. doi: 10.1117/1.JBO.17.1.016005
- Zaytsev K.I., Kudrin K.G., Karasik V.E., Reshetov I.V., Yurchenko S.O. // Appl. Phys. Let. 2015. V. 106. N 5. P. 53702. doi: 10.1063/1.4907350
- Zaitsev K.I., Chernomyrdin N.V., Kudrin K.G., Reshetov I.V., Yurchenko S.O. // Opt. Spectrosc. 2015. V. 119. N 3. P. 404--410. doi: 10.1134/S0030400X1509026X
- Ji Y. Bin, Oh S.J., Kang S.-G., Heo J., Kim S.-H., Choi Y., Song S., Son H.Y., Kim S.H., Lee J.H., Haam S.J., Huh Y.M., Chang J.H., Joo C., Suh J.-S. // Sci. Rep. 2016. V. 6. P. 36040. doi: 10.1038/srep36040
- Meng K., Chen T., Chen T., Zhu L., Liu Q., Li Z., Li F., Zhong S., Li Z., Feng H., Zhao J. // J. Biomed. Opt. 2014. V. 19. N 7. P. 77001. doi: 10.1117/1.JBO.19.7.077001
- Potapov A.A., Goryaynov S.A., Okhlopkov V.A., Shishkina L.V., Loschenov V.B., Savelieva T.A., Golbin D.A., Chumakova A.P., Goldberg M.F., Varyukhina M.D., Spallone A. // Neurosurg. Rev. 2016. V. 39. N 3. P. 437--447. doi: 10.1007/s10143-015-0697-0
- Pustogarov N., Panteleev D., Goryaynov S.A., Ryabova A.V., Rybalkina E.Y., Revishchin A., Potapov A.A., Pavlova G. // Mol. Neurobiol. 2017. V. 54. N 7. P. 5699--5708. doi: 10.1007/s12035-016-0109-7
- Yakovlev E.V., Zaytsev K.I., Dolganova I.N., Yurchenko S.O. // IEEE Trans. Terahertz Sci. Technol. 2015. V. 5. N 5. P. 810--816. doi: 10.1109/TTHZ.2015.2460671
- Ok G., Park K., Kim H.J., Chun H.S., Choi S.-W. // Appl. Opt. 2014. V. 53. N 7. P. 1406. doi: 10.1364/AO.53.001406
- Ok G., Park K., Chun H.S., Chang H.-J., Lee N., Choi S.-W. // Biomed. Opt. Express. 2015. V. 6. N 5. P. 1929. doi: 10.1364/BOE.6.001929
- Antonov P.I., Kurlov V.N. // Prog. Cryst. Growth Charact. Mater. 2002. V. 44. N 2. P. 63--122. doi: http://dx.doi.org/10.1016/S0960-8974(02)00005-0
- Sapphire: Properties, Growth, and Applications. Reference Module in Materials Science and Materials Engineering / Ed. Hashmi S. Oxford: Elsevier, 2016. P. 1--11
- Kurlov V.N., Epelbaum B.M. // J. Cryst. Growth. 1997. V. 179. N 1--2. P. 175--180. doi: 10.1016/S0022-0248(97)00111-5
- Kurlov V.N., Rossolenko S.N., Abrosimov N.V., Lebbou K. // Crystal Growth Processes Based on Capillarity. Chichester, UK: John Wiley \& Sons, Ltd, 2010. P. 277--354. doi: 10.1002/9781444320237.ch5
- Abrosimovi N. // Prog. Cryst. Growth Charact. Mater. 2003. V. 46. N 1--2. P. 1--57. doi: 10.1016/S0960-8974(03)90001-5
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.
