Bonn 2000 – wissenschaftliches Programm

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Q: Quantenoptik

Q 16: Optische Technik

Q 16.10: Vortrag

Dienstag, 4. April 2000, 18:45–19:00, HS VI

Feldverteilungen im Fokus bei optischen Systemen mit hoher numerischer Apertur — •Oliver Glöckl, Susanne Quabis, Ralf Dorn, Manfred Eberler und Gerd Leuchs — Physikalisches Institut, Lehrstuhl für Optik, Univ. Erlangen–Nürnberg, Staudtstr. 7/B2, 91058 Erlangen

Für verschiedene Eingangsfeldverteilungen werden die Feldverteilungen in der Umgebung des Fokus bei Fokussierung mit hoher numerischer Apertur unter Verwendung der Debye–Näherung numerisch berechnet. Das Verfahren geht über die üblichen paraxialen Näherungen hinaus und berücksichtigt die vektoriellen Eigenschaften des elektromagnetischen Feldes. Es zeigt sich, daß bei linear polarisierter Eingangsfeldverteilung der Brennfleck nicht mehr rotationssymmetrisch ist. Bei einer radial polarisierten, ringförmigen Eingangsfeldverteilung ist dagegen die radiale Symmetrie erhalten, außerdem weist das elektrische Feld eine starke longitudinale Komponente auf. Wir zeigen, wie eine solche Feldverteilung, darstellbar als Überlagerung zueinander orthogonal polarisierter TEM₁₀– und TEM₀₁–Gauß–Laguerre–Moden experimentell erzeugt werden kann. Gegenüber einem linear polarisierten Eingangsfeld kann die Brennfläche beim Fokussieren einer radial polarisierten Ringmode etwa um den Faktor zwei reduziert werden. Eine weitere Verringerung der Brennfläche ist möglich, wenn nur die longitudinale Komponente des elektrischen Feldes zum Belichten eines Objekts (z. B. optischer Datenträger) ausgenutzt wird. Erste Ergebnisse einer experimentellen Vermessung der Fokusform werden präsentiert.