Axicon - Axicon

Axicon diagrammasi va natijada Bessel Beam

An aksikon ning ixtisoslashgan turi hisoblanadi ob'ektiv ega bo'lgan konus shaklida sirt. Aksikon lazer nurlarini halqa shaklidagi taqsimotga aylantiradi.[1] Ular konveks yoki konkav bo'lishi mumkin va har qanday optik materialdan tayyorlanishi mumkin. Boshqa aksikonlar yoki linzalar bilan birikma turli xil nurlanish naqshlarini yaratishga imkon beradi. Undan a ni burish uchun foydalanish mumkin Gauss nurlari diffraktsiyaga aylanmaydi Bessel - nurga o'xshash.[2] Aksikonlar birinchi marta 1954 yilda Jon Mkleod tomonidan taklif qilingan.[3]

Axicons ishlatiladi atom tuzoqlari va ishlab chiqarish uchun plazma yilda Wakefield tezlatgichlari.[4] Ular ishlatilgan ko'zni operatsiya qilish halqa shaklidagi nuqta foydali bo'lgan hollarda.

Axicon odatda halqa diametrining ob'ektiv uchidan tasvir tekisligiga d / l masofaga nisbati bilan tavsiflanadi.

Maxsus xususiyatlar va Bessel nurlarini shakllantirish

Yagona aksikonlar, odatda, bo'ylab lateral doimiy bo'lgan halqali yorug'lik taqsimotini hosil qilish uchun ishlatiladi optik o'qi ma'lum bir oraliqda. Bu o'ziga xos xususiyat, asosan, A axicon burchagi bilan aniqlanadigan xususiyatlarga ega bo'lgan (diffraktsiz) Besselga o'xshash nurlarning hosil bo'lishidan kelib chiqadi.

Aksikon orqali Bessel nurlarini yaratish
Aksikon orqali Bessel nurlarini yaratish

Turli xil dasturlar uchun ikkita qiziqish mavjud: deyarli doimiy zichlik taqsimotiga ega bo'lgan uzoq masofa (a) va uzuk shaklidagi uzoq maydon intensivligi taqsimoti (b). Masofa (a) Axicon a burchagiga va tushayotgan nurning diametriga (ØEP) bog'liq. Uzoq maydonning intensiv taqsimotining diametri (b) l uzunligiga mutanosib. Halqa kengligi tushayotgan nurning diametrining yarmiga teng.[5]

Ilovalar

Aksikonlardan biri odatdagi sharsimon teleskoplarda ob'ektiv aksikon bilan almashtiriladi.[3] Bunday teleskop bir vaqtning o'zida bir metrdan kam masofadagi maqsadlar uchun diqqat markazida bo'lishi mumkin cheksizlik, hech qanday o'zgartirish kiritmasdan. U bir vaqtning o'zida ko'rish chizig'i bo'ylab joylashtirilgan ikki yoki undan ortiq kichik manbalarni ko'rish uchun ishlatilishi mumkin.

Axiconlardan foydalanish mumkin ko'zni lazer bilan operatsiya qilish. Lazer nurlarini uzukka yo'naltirish qobiliyati jarrohlikda yumshatish va yumshatish kornea to'qima. Ijobiy va manfiy aksikonlar kombinatsiyasidan foydalangan holda, yorug'lik halqasining diametri eng yaxshi ko'rsatkichlarga erishish uchun sozlanishi mumkin.[6]

Aksikonlar ham ishlatiladi optik tuzoq.[6] Yorug'lik halqasi jozibali va jirkanch kuchlarni hosil qiladi, ular tuzoqqa tushishi va ushlab turishi mumkin mikropartikulalar va hujayralar halqa markazida.

Boshqalar

Reflaksikonlar

Yansıtıcı aksikon yoki "reflaksikon" 1973 yilda W. R. Edmonds tomonidan tasvirlangan.[7] Reflaksikon transmissiv aksikonning funksionalligini takrorlash uchun koaksial, konusning aks etuvchi juft yuzalaridan foydalanadi. Transmissiya o'rniga aks ettirishdan foydalanish yaxshilanadi zarar chegarasi, xromatik aberratsiya va guruh tezligining tarqalishi an'anaviy aksikonlar bilan taqqoslaganda.

Tadqiqot

Physikalisch-Chemisches-Institut, Heidelberg, Germaniyadagi tadqiqotlarda aksikon linzalari ingichka plyonkalar va qattiq moddalarning mexanik xususiyatlarini lazer diagnostikasida ishlatilgan. sirt to'lqinli spektroskopiya.[3] Ushbu tajribalarda lazer nurlanishi konsentrik halqadagi yuzalarga qaratilgan. Lazer zarbasi halqaning markazida maksimal darajaga etgan amplitudali konsentrik sirt akustik to'lqinlarni hosil qiladi. Ushbu yondashuv o'ta og'ir sharoitlarda materiallarning mexanik xususiyatlarini o'rganishga imkon beradi.

Tadqiqot guruhi tomonidan Axiconlardan foydalanilgan Bekman lazer instituti va tibbiy klinikasi parallel nurni uzun fokus chuqurligi va juda cheklangan lateral nuqta bilan nurga yo'naltirish, roman yaratish optik izchillik tomografiyasi (OCT) tizimi.[3]

Inphase Technologies tadqiqotchilari aksikonlardan foydalanadilar ma'lumotlarni golografik saqlash. Ularning maqsadi aksikonlarning ta'sirini aniqlashdir Fourier taqsimoti a ning tasodifiy ikkilik ma'lumotlar spektri fazoviy yorug'lik modulyatori (SLM).

Prof. Vendell T. Xill, III ning tadqiqot guruhi Merilend universiteti elementlarini yaratishga qaratilgan atom optikasi, kabi nurni ajratuvchi ichi bo'sh lazer nurlaridan va nurli kalitlarga.[3] Aksikonlar yordamida qilingan bu nurlar ideallikni ta'minlaydi optik tuzoq sovuq atomlarni yo'naltirish uchun.

Tadqiqot guruhi tomonidan chop etilgan maqola Sent-Endryus universiteti Buyuk Britaniyada 12 sentyabr sonida Tabiat odatda hujayralar va kolloidlar kabi mikroskopik zarralarni boshqarish uchun ishlatiladigan optik pinsetlarda aksikondan foydalanishni tavsiflaydi.[8] Pinsetlarda aksikonni Gauss nuri bilan yoritish natijasida hosil bo'lgan Bessel nurlari profilidagi lazerlardan foydalaniladi, ular nurning o'qi bo'ylab bir nechta zarralarni ushlab turishi mumkin.

Adabiyotlar

  1. ^ a b Mallik, Proteep (2005). "Axicon" (pdf). Arizona universiteti optik fanlari kolleji. Olingan 12 dekabr 2014.[ishonchli manba? ]
  2. ^ Garses-Chaves, V.; Makgloin, D.; Melvill, X.; Sibbet, V.; Dholakia, K. (2002 yil 12 sentyabr). "O'z-o'zidan tiklanadigan yorug'lik nuridan foydalangan holda bir nechta samolyotda bir vaqtning o'zida mikromanipulyatsiya" (PDF). Tabiat. 419 (6903): 145–7. Bibcode:2002 yil natur.419..145G. doi:10.1038 / nature01007. PMID  12226659. Arxivlandi asl nusxasi (PDF) 2006 yil 19 sentyabrda.
  3. ^ a b v d e McLeod, John H. (1954). "Aksikon: optik elementning yangi turi". J. Opt. Soc. Am. 44 (8): 592. doi:10.1364 / JOSA.44.000592.
  4. ^ Yashil, S. Z .; Adli, E .; Klark, C. I .; Korde S .; Edstrom, S. A .; Fisher, A. S .; Frederiko, J .; Fris, J. S .; Gessner, S .; Gilevich, S .; Hering, P. (2014-07-22). "FACET-da lazerli ionlashtirilgan oldindan tuzilgan plazma". Plazma fizikasi va boshqariladigan sintez. 56 (8): 084011. doi:10.1088/0741-3335/56/8/084011. ISSN  0741-3335.
  5. ^ "Axisonlardan foydalangan holda turli xil nurlarni shakllantirish dasturlari | asphericon". asferikon. 2017-04-26. Olingan 2020-11-24.
  6. ^ a b "Aksikonlarga chuqur qarash". Edmund Optics Inc.
  7. ^ Edmonds, VR (1973). "Reflaxikon, yangi aks ettiruvchi optik element va ba'zi ilovalar". Amaliy optika. 12 (8): 1940–5. doi:10.1364 / AO.12.001940. PMID  20125635.
  8. ^ "Axicon" (PDF). dmphotonics.com. Olingan 18 yanvar 2015.[ishonchli manba? ]