Том 29, номер 11, статья № 9

Аннотация:

На поверхности металлического слоя адаптивного зеркала при падении объемной электромагнитной волны могут возбуждаться TM-моды поверхностных плазмон-поляритонов (ППП). На возбуждение мод ППП расходуется часть энергии падающей волны. При отражении ТМ-мод ППП от границ деформированных областей на поверхности металлического слоя адаптивного зеркала возбуждаются E-моды ППП. Суперпозиция ТМ-мод и Е-мод приводит к образованию вихрей ППП в сингулярных точках интерференционного поля. Топология вихрей ППП меняется в зависимости от кривизны границ деформированных областей на поверхности адаптивного зеркала. При этом в компонентах вектора Пойнтинга ППП-вихри появляются и исчезают, а на волновом фронте отраженной от адаптивного зеркала волны возникают винтовые дислокации в сингулярных точках поля. Возникновение вихрей ППП на металлической поверхности зеркала необходимо учитывать при расчетах параметров коррекции волнового фронта в адаптивных системах.

 

Ключевые слова:

адаптивное зеркало, поверхностный плазмон-поляритон, плазмон-поляритонные вихри

Список литературы:

1. Лукин В.П. Формирование оптических пучков и изображений на основе применения систем адаптивной оптики // Успехи физ. наук. 2014. Т. 184, № 6. С. 599–640.
2. Антошкин Л.В., Ботыгина Н.Н., Емалеев О.Н., Ковадло П.Г., Коняев П.А., Копылов Е.А., Лукин В.П., Трифонов В.Д. Эффективность использования управляемого зеркала DM2-100-31 в адаптивной оптической системе Большого солнечного вакуумного телескопа // Оптика атмосф. и океана. 2012. Т. 25, № 12. С. 1096–1098.
3. Поверхностные поляритоны / Под ред. В.М. Аграновича, Д.Л. Миллса. М.: Наука, 1985. 525 с.
4. Raether H. Surface Plasmons on Smooth and Rough Surfaces and on Gratings. Berlin; Heidelberg; New York; London; Paris; Tokyo: Springer, 1986. 135 p.
5. Майер С.А. Плазмоника: теория и приложения. М.; Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2011. 296 с.
6. Dzedolik I.V. Solitons and nonlinear waves of phonon-polaritons and plasmon-polaritons. New York: Nova Science, 2016. 151 p.
7. Nye J.F., Berry M.V. Dislocation in wave trains // Proc. Roy. Soc. A. 1974. V. 336, iss. 1605. P. 165–190.
8. Dennis M.R., O’Holleran K., Padgett M.J. Singular optics: Optical vortices and polarization singularities // Progr. Opt. 2009. V. 53. P. 293–363.
9. Tan P.S., Yuan X.-C., Lin J., Wang Q., Mei T., Burge R.E., Mu G.G. Surface plasmon polaritons generated by optical vortex beams // Appl. Phys. Lett. 2008. V. 92. P. 111108 (3 p.).
10. Kim H., Park J., Cho S.-W., Lee S.-Y., Kang M., Lee B. Synthesis and dynamic switching of surface plasmon vortices with plasmonic vortex lens // Nano Lett. 2010. V. 10. P. 529–536.
11. Genevet P., Yu N., Aieta F., Lin J., Kats M.A., Blanchard R., Scully M.O., Gaburro Z., Capasso F. Ultra-thin plasmonic optical vortex plate based on phase discontinuities // Appl. Phys. Lett. 2012. V. 100, N 013101.
12. Yu N., Capasso F. Flat optics with designer metasurfaces // Natur. Mater. 2014. V. 13, N 2. P. 139–150.
13. Zhou H., Dong J., Zhou Y., Zhang J., Liu M., Zhang X. Designing appointed and multiple focuses with plasmonic vortex lenses // IEEE Photon. J. 2015. V. 7, Article ID 4801007.
14. Zhang J., Guo Z., Ge C., Wang W., Li R., Sun Y., Shen F., Qu S., Gao J. Plasmonic focusing lens based on single-turn nano-pinholes array // Opt. Express. 2015. V. 23. P. 17883–17891.
15. Hecht B., Bielefeld H., Novotny L., Inouye Y., Pohl D.W. Local excitation, scattering, and interference of surface plasmons // Phys. Rev. Lett. 1996. V. 77. P. 1889–1892.
16. Dzedolik I.V., Pereskokov V. Formation of vortices by interference of surface plasmon polaritons // J. Opt. Soc. Amer. A. 2016. V. 33, N 5. P. 1004–1009.
17. Ordal M.A., Long L.L., Bell R.J., Bell S.E., Bell R.R., Alexander R.W., Ward C.A. Optical properties of the metals Al, Co, Cu, Au, Fe, Pb, Ni, Pd, Pt, Ag, Ti, and W in the infrared and far infrared // Appl. Opt. 1983. V. 22, N 7. P. 1099–1120.