Поток энергии вихревого поля в фокусе секансной градиентной линзы

Abstract

В работе моделировалась фокусировка оптического вихря второго порядка с круговой поляризацией и цилиндрического векторного пучка второго порядка градиентной линзой Микаэляна. Показано, что в фокусе таких пучков образуется область, где проекция вектора Пойнтинга на ось Z отрицательна, то есть имеет место область с обратным потоком энергии. Добавление цилиндрического выреза в выходную плоскость линзы приводит к тому, что область с обратным потоком энергии находится в локальном максимуме интенсивности на оптической оси.

In this paper we simulated the focusing of left circular polarized beam with a second order phase vortex and a second-order cylindrical vector beam by a gradient index Mikaelian lens. It was shown numerically, that there is an area with a negative Poynting vector projection on Z axis, that can be called an area with backward energy flow. Using a cylindrical hole in the output surface of the lens and optimizing it one can obtain a negative flow, which will be situated in the maximum intensity region, unlike to previous papers, in which such backward energy flow regions were situated in a shadow area. Thereby, this lens will work as an “optical magnet”, it will attract Rayleigh particles (with diameter about 1/20 of the wavelength) to its surface.