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バイナリ光学素子を利用した真空中における針状縦偏光の生成

Nature Photonics 2, 8 doi: 10.1038/nphoton.2008.127

<p>最近、粒子加速、蛍光イメージング、第2高調波発生、ラマン分光への縦場の利用について多くのアイデアが提案されている。縦場成分を増強する方法がいくつか提案されているが、すべてについて光学的効率が不十分であり、軸方向の場の強度が不均一である。今回我々は、焦点域において光の非常に特異な特性の組み合わせを可能にする新しい方法を報告する。これにより、回折限界以下のビームサイズ（<f>0.43λ</f>）をもつ「純粋な」縦ビームの生成が可能になる。このビームは非回折性である。すなわち、自由空間を長距離（約<f>4λ</f>）にわたって発散することなく伝搬する。これは、バイナリ位相光学素子と高開口数レンズを併用して径偏光Bessel–Gaussianビームを集束することによって実現された。このバイナリ光学素子は、縦成分を増強する特殊な偏光フィルターとして働く。</p>
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