TY - JOUR

T1 - Оптимизация, изготовление и исследование кремниевой бинарной субволновой цилиндрической линзы терагерцового диапазона

AU - Харитонов, Сергей Иванович

AU - Павельев, Владимир Сергеевич

AU - Казанский, Николай Львович

AU - Стрелков, Юрий Станиславович

AU - Тукмаков, Константин Николаевич

AU - Решетников, Антон Сергеевич

AU - Ганчевская, София Владиславовна

AU - Gerasimov, V. V.

AU - Knyazev, B. A.

N1 - Харитонов С.И., Павельев В.С., Казанский Н.Л., Стрелков Ю.С., Тукмаков К.Н., Решетников А.С., Ганчевская С.В., Герасимов В.В., Князев Б.А. Оптимизация, изготовление и исследование кремниевой бинарной субволновой цилиндрической линзы терагерцового диапазона // Компьютерная оптика. – 2023. – Т. 47. - № 1. – С. 62-67. Благодарности: Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (проект № 19-72-20202) на уникальной установке «Новосибирский лазер на свободных электронах» с использованием оборудования «Сибирского центра синхротронного и терагерцового излучения».

PY - 2023

Y1 - 2023

N2 - Рассмотрена задача оптимизации и изготовления субволновой бинарной цилиндрической пропускающей дифракционной линзы с фокусным расстоянием f = 300 мм для длины волны λ = 141 мкм. В качестве материала подложки дифракционной линзы использовался высокоомный кремний. Расчётное значение угла падения освещающего пучка составляло π /6. Параметрами оптимизации были выбраны высота профиля дифракционной линзы и коэффициент заполнения штриха. Главной целью оптимизации конструкции было увеличение дифракционной эффективности линзы. Расчёт дифракционной эффективности дифракционной линзы осуществлялся методом Фурье-мод. Дифракционная линза изготовлена методом плазмохимического травления (Бош-процесс) поверхности кремниевой подложки. Оценка дифракционной эффективности рассчитанной линзы составила e = 70 %. Однако экспериментально измеренная дифракционная эффективность была значительно меньше расчётной. В статье приведён анализ снижения дифракционной эффективности, связанного с 1) технологическими погрешностями формирования дифракционного микрорельефа; 2) деструктивной интерференцией излучения в случае отсутствия учёта толщины кремниевой подложки при расчёте микрорельефа. Приведены рекомендации по расчёту микрорельефа с учётом толщины подложки.

AB - Рассмотрена задача оптимизации и изготовления субволновой бинарной цилиндрической пропускающей дифракционной линзы с фокусным расстоянием f = 300 мм для длины волны λ = 141 мкм. В качестве материала подложки дифракционной линзы использовался высокоомный кремний. Расчётное значение угла падения освещающего пучка составляло π /6. Параметрами оптимизации были выбраны высота профиля дифракционной линзы и коэффициент заполнения штриха. Главной целью оптимизации конструкции было увеличение дифракционной эффективности линзы. Расчёт дифракционной эффективности дифракционной линзы осуществлялся методом Фурье-мод. Дифракционная линза изготовлена методом плазмохимического травления (Бош-процесс) поверхности кремниевой подложки. Оценка дифракционной эффективности рассчитанной линзы составила e = 70 %. Однако экспериментально измеренная дифракционная эффективность была значительно меньше расчётной. В статье приведён анализ снижения дифракционной эффективности, связанного с 1) технологическими погрешностями формирования дифракционного микрорельефа; 2) деструктивной интерференцией излучения в случае отсутствия учёта толщины кремниевой подложки при расчёте микрорельефа. Приведены рекомендации по расчёту микрорельефа с учётом толщины подложки.

KW - binary lens

KW - diffractive optical ele-ments

KW - subwavelength microrelief

KW - terahertz radiation

UR - https://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-85144248066&partnerID=40&md5=d25ceed0de69079160c54570eab5420d

UR - https://www.elibrary.ru/item.asp?id=50081608

UR - https://www.mendeley.com/catalogue/71646c78-354a-367a-bb72-f7361015baaa/

U2 - 10.18287/2412-6179-CO-1194

DO - 10.18287/2412-6179-CO-1194

M3 - статья

VL - 47

SP - 62

EP - 67

JO - Computer Optics

JF - Computer Optics

SN - 0134-2452

IS - 1

M1 - 8

ER -