Моделирование резонансной фокусировки короткого импульса полиэстровым цилиндром

Abstract

С помощью FDTD-метода исследуется временная зависимость параметров фокусного пятна при резонансной фокусировке плоской ТЕ-волны на диэлектрическом микроцилиндре с показателем преломления 1,59. Показано, что по мере прохождения пикосекундного импульса через цилиндр ширина фокуса уменьшается, интенсивность в фокусе растёт, также растёт энергия моды, запасённая внутри цилиндра. После прохождения импульса в цилиндре остаётся вытекающая мода Бесселя, совпадающая с модой круглого проволочного волокна с нулевой константой распространения. С течением времени энергия этой моды вытекает из цилиндра. Для 18 моды насыщение наступает после прохождения 1200 периодов (2,5 пс), а для 19 - после прохождения 3500 периодов (7,3 пс). Ширина фокусного пятна, формируемого импульсом длительностью 2,5 пс, при прохождении через цилиндр радиуса R=2,17492, достигает наилучшего значения FWHM=0,222 и совпадает с аналитически рассчитанным.