아크시콘

Axicon
아크시콘과 그에 따른 베셀 빔의 다이어그램

아크시콘은 원추형 표면을 가진 특수한 형태의 렌즈이다.아크시콘은 레이저광을 링 모양의 [1]분포로 변환한다.그것들은 볼록하거나 오목할 수 있고 어떤 광학 물질로도 만들어질 수 있다.다른 아크시콘 또는 렌즈와의 조합으로 다양한 빔 패턴을 생성할 수 있습니다.가우스 빔을 비회절성 베셀 [2]빔으로 변환하는 데 사용할 수 있습니다.아크시콘은 1954년 존 맥레오드에 [3]의해 처음 제안되었다.

아크시콘은 원자 트랩과 웨이크필드 [4]가속기의 플라즈마 생성에 사용된다.그것들은 고리 모양의 반점이 도움이 될 때 눈 수술에 사용된다.

아크시콘은 일반적으로 렌즈 팁에서 이미지 평면 d/l까지의 거리에 대한 링 직경의 비율로 특징지어집니다.

특수 기능 및 베셀 빔 쉐이핑

단일 아크시콘은 일반적으로 광축을 따라 일정 범위에 걸쳐 가로 방향으로 일정한 고리 모양의 광분포를 생성하기 위해 사용됩니다.이 특수 특성은 주로 아크시콘 각도α에 의해 결정되는 특성을 가진 (비회절형) 베셀 유사 빔의 생성에서 비롯된다.

Creation of Bessel beams through an axicon
아크시콘을 통한 베셀 빔 생성

다양한 어플리케이션에는 거의 일정한 강도 분포를 가진 장거리 영역(a)과 링 모양의 원거리 전계 강도 분포(b)의 두 가지 영역이 있습니다.거리(a)는 아크시콘의 각도α와 입사 빔의 직경(öEP)에 따라 달라진다.고리형 원거리 전계 강도 분포(b)의 직경은 길이 l에 비례한다.링의 폭은 입사빔 [5]직경의 약 절반입니다.

적용들

망원경에서는 보통 구면 물체가 안경으로 [3]대체된다.이러한 망원경은 조정 없이 1미터 미만에서 무한대까지의 거리에 있는 표적에 동시에 초점을 맞출 수 있다.시선 방향에 배치된 두 개 이상의 작은 소스를 동시에 보는 데 사용할 수 있습니다.

아크시콘은 레이저 눈 수술에 사용될 수 있다.레이저 광선을 링에 집중시키는 그들의 능력은 각막 조직을 매끄럽게 하고 씻는 수술에 유용하다.양극과 음극의 결합을 사용하여 빛의 링 직경을 조정하여 최상의 [6]성능을 얻을 수 있습니다.

아크시콘은 광학 [6]포획에도 사용된다.빛의 고리는 미립자와 세포를 고리의 중심에 가두고 고정시킬 수 있는 매력적이고 반발력을 생성합니다.

다른.

리플락시콘

리플락시콘(reflaxicon)[7]은 1973년 W. R. 에드먼즈에 의해 설명되었다.리플락시콘은 한 쌍의 동축 원뿔 반사 표면을 사용하여 투과성 아크시콘의 기능을 복제합니다.투과가 아닌 반사를 사용하면 손상 임계값, 색수차 및 그룹 속도 분산이 기존 무산소보다 개선된다.

조사.

독일 하이델베르크의 Physikalisch-Chemisches-Institut의 연구에서 아크시콘 렌즈는 표면파 분광법에 [3]의한 박막과 고체의 기계적 성질을 레이저 진단하는 데 사용되어 왔다.이러한 실험에서 레이저 방사선은 동심원 링의 표면에 집중됩니다.레이저 펄스는 링 중앙에서 최대 진폭이 되는 동심원 표면 음향파를 생성합니다.이 접근방식을 통해 극한 조건에서 재료의 기계적 특성을 연구할 수 있습니다.

벡맨 레이저 연구소 및 메디컬 클리닉 연구팀은 초점 깊이가 길고 측면 스팟이 매우 좁은 빔에 평행 빔을 집중시켜 새로운 OCT([3]광학적 간섭 단층 촬영) 시스템을 개발하기 위해 아크시콘을 사용해 왔습니다.

Inphase Technologies 연구원들은 홀로그래픽 데이터 저장에 독소를 사용한다.그들의 목표는 공간광변조기(SLM)의 무작위 이진 데이터 스펙트럼의 푸리에 분포에 대한 산소소의 영향을 결정하는 것이다.

웬델 T 교수메릴랜드 대학의 III 연구 그룹인 힐은 중공 레이저 [3]빔으로 빔 스플리터나 빔 스위치와 같은 원자 광학 요소를 만드는 데 주력하고 있다.아크시콘을 사용하여 만들어진 이 빔은 차가운 원자를 통과시키기 위한 이상적인 광학 트랩을 제공합니다.

세인트루이스의 연구팀이 발표한 기사. 영국 앤드류스 대학교 네이처 9월 12일자에서는 세포나 [8]콜로이드와 같은 미세한 입자를 조작하는 데 흔히 사용되는 광학 핀셋에서의 독소 사용에 대해 설명하고 있다.이 핀셋은 빔의 축을 따라 여러 입자를 가릴 수 있는 가우스 빔으로 아크시콘을 조명함으로써 생성된 베셀 빔 프로필의 레이저를 사용합니다.

레퍼런스

  1. ^ a b Mallik, Proteep (2005). "The Axicon" (PDF). University of Arizona College of Optical Sciences. Retrieved 12 December 2014.[어쩔 수 없는 소스?]
  2. ^ Garcés-Chávez, V.; McGloin, D.; Melville, H.; Sibbett, W.; Dholakia, K. (Sep 12, 2002). "Simultaneous micromanipulation in multiple planes using a self-reconstructing light beam" (PDF). Nature. 419 (6903): 145–7. Bibcode:2002Natur.419..145G. doi:10.1038/nature01007. PMID 12226659. S2CID 4426776. Archived from the original (PDF) on September 19, 2006.
  3. ^ a b c d e McLeod, John H. (1954). "The axicon: A new type of optical element". J. Opt. Soc. Am. 44 (8): 592. Bibcode:1954JOSA...44..592M. doi:10.1364/JOSA.44.000592.
  4. ^ Green, S. Z.; Adli, E.; Clarke, C. I.; Corde, S.; Edstrom, S. A.; Fisher, A. S.; Frederico, J.; Frisch, J. C.; Gessner, S.; Gilevich, S.; Hering, P. (2014-07-22). "Laser ionized preformed plasma at FACET". Plasma Physics and Controlled Fusion. 56 (8): 084011. Bibcode:2014PPCF...56h4011G. doi:10.1088/0741-3335/56/8/084011. ISSN 0741-3335.
  5. ^ "Various beam shaping applications utilizing axicons asphericon". asphericon. 2017-04-26. Retrieved 2020-11-24.
  6. ^ a b "An In-Depth Look at Axicons". Edmund Optics Inc.
  7. ^ Edmonds, W.R. (1973). "The Reflaxicon, a New Reflective Optical Element, and Some Applications". Applied Optics. 12 (8): 1940–5. Bibcode:1973ApOpt..12.1940E. doi:10.1364/AO.12.001940. PMID 20125635.
  8. ^ "Axicon" (PDF). dmphotonics.com. Retrieved 18 January 2015.[어쩔 수 없는 소스?]