Особенности фокусировки супер-Гауссовых пучков с круговой и радиальной поляризациями на кольцевых решетках с переменной высотой колец рельефа

В данной работе проведено исследование особенностей фокусировки супер-Гауссова пучка, а также мод Лагерра–супер-Гаусса $(1,0)$ с радиальной и круговой поляризациями на кольцевых решетках с переменной высотой колец рельефа. Рассматривалось изменение высоты рельефа от максимальной высоты в центре до минимальной на краях элемента (прямая кольцевая решетка) и обратный случай, когда максимум высоты рельефа был на краях и минимум в центре (обратная кольцевая решетка). Сравнение осуществлялось с действием дифракционного аксикона с сопоставимым периодом решетки. Численное моделирование осуществлялось методом конечных разностей во временной области. Было показано, что изменение высоты колец рельефа элементов существенным образом влияет на дифракционную картину в ближней зоне. В частности, для супер-Гауссова пучка использование прямой кольцевой решетки позволило уменьшить размер фокального пятна на $18,7\%$ для радиальной поляризации ($\sigma=5$ мкм), использование обратной кольцевой решетки привело к уменьшению фокального пятна на $36,9\%$ ($\sigma=12,25$ мкм) по сравнению с действием дифракционного аксикона. Также в работе было показано, что при освещении обратной кольцевой решетки модой Лагерра–супер-Гаусса $(1,0)$ с круговой поляризацией наблюдается формирование узкой и протяженной области пониженной интенсивности на оптической оси (оптической ловушки).