Simulace generace nedifraktujících optických svazků

Ing. Bc. Kryštof Polák

Bakalářská práce

Simulation of generation of nondiffracting optical beams

Anotace:

Tato Bakalářská práce se zabývá dvěma metodami generace besselovských svazků a zhodnocuje vlastnosti generovaných besselovských svazků, jako jsou dosah, průběh intenzity v píku či úhlová divergence. První použitou metodou je generace besselovského svazku pomocí axiconu. Mimo zkoumání vlastností besselovského svazku z axiconu osvětleného jak rovinnou vlnou, tak gaussovským svazkem, je práce zaměřena i na chování besselovského svazku, jemuž byla do cesty vložena překážka a zkoumá tak jednu z nejpozoruhodnějších vlastností nedifraktujících optických svazků a to samo-obnovení. Druhá metoda generace besselovských svazků je zcela nová. Spočívá v osvětlení soustavy tlustých čoček s vysokým indexem lomu, což vytváří specifickou vlnoplochu. Práce se zaměřuje na možné konfigurace tlustých čoček a na závislost charakteru výstupního svazku na změnu konfigurace čoček. Práce dále prezentuje, jak je možné upravit besselovský svazek generovaný tlustými čočkami do podoby více se blížící ideálnímu besselovskému svazku. Mimo samotná elektromagnetická pole je práce zaměřena i na vlnoplochy generovaných svazků a jejich tvarování. Veškeré generace besselovských svazků, probíhali v podobě simulací prováděných v programu VirtualLab. Ze simulací vlnoploch a besselovských svazků generovaných axiconem je v práci podáno i krátké porovnání s experimenty.

Abstract:

This Bachelor thesis deals with two methods of generation of Bessel beam and evaluates the characteristics of generated Bessel beam, such as is outreach, the course of the peak intensity and angular divergence. The first used method is the generation of Bessel beam by using axicon. In addition to studying the properties Bessel beam of axicon illuminated both plane wave and Gaussian beam, the thesis is focused on the behavior bessel beam, which was inserted into the path of obstruction and thus examines one of the most remarkable properties nondifraction optical beams and self-reconstructing. The second method of generation of Bessel beam is completely new. It consists in the lighting system of thick lenses of high refractive index, which creates a specific wavefront. The thesis focuses on possible configurations of thick lenses and on the dependence of character of the output beam on the change of the lenses. The thesis also presents how it is possible to adjust the Bessel beam generated by the thick lenses into more approaching the ideal Bessel beam. The thesis is focused on wavefront of generated volumes and shaping. All generations of Bessel beam, was in the form of simulations carried out in the program VirtualLab. The thesis presents also a short compare with experiments.

Klíčová slova

besselovský svazek, axicon, tlusté čočky, VirtualLab, vlnoplocha, simulace, samo-obnovení

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 16. 5. 2016

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 15. 6. 2016
• Vedoucí: doc. RNDr. Miroslav Šulc, Ph.D.

Technická univerzita v Liberci

Fakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studií

Bakalářský studijní program / obor:
Elektrotechnika a informatika / Elektronické informační a řídicí systémy