danДоклады Национальной академии наук БеларусиDoklady of the National Academy of Sciences of Belarus1561-83232524-2431The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"dan-310Research ArticleФИЗИКАPHYSICSОСОБЕННОСТИ ФОКУСИРОВКИ СВЕТА ПЛОСКОЙ ЛИНЗОЙ НА ОСНОВЕ СТРУКТУРЫ МЕТАЛЛ–ДИЭЛЕКТРИКPECULIARITIES OF LIGHT FOCUSING WITH A FLAT LENS BASED ON THE METAL–DIELECTRIC STRUCTUREКазакН. С.KazakN. S.

академик

lod@ifanbel.bas-net.byАгашковА. В.AgashkovA. V.a.agashkov@ifanbel.bas-net.byХилоН. А.KhiloN. A.n.khilo@ifanbel.bas-net.byВаранецкийА. М.VaranetskiA. M.varanetck@mail.ruИнститут физики им. Б. И. Степанова НАН БеларусиB. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Sciences of Belarus2016020820166034350Copyright © Казак Н.С., Агашков А.В., Хило Н.А., Варанецкий А.М., 20162016Казак Н.С., Агашков А.В., Хило Н.А., Варанецкий А.М.Kazak N.S., Agashkov A.V., Khilo N.A., Varanetski A.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://doklady.belnauka.by/jour/article/view/310

Показано, что линзы на основе структуры металл–диэлектрик (МД) энергетически наиболее эффективны в ультрафиолетовом и фиолетовом диапазонах длин волн. Фазовые характеристики плоской линзы как в ультрафиолетовом, так и в видимом диапазонах для p-поляризованного света имеют вогнутую форму, что и является необходимым условием фокусировки. Впервые проведено прямое измерение угловой зависимости фазового сдвига свето- вой волны, прошедшей через плоскую оптически тонкую двухслойную МД-структуру (Ag/SiO2 ). Экспериментально установлено, что для падающей сферической волны с радиальной поляризацией (p-поляризация) реализуется режим фокусирования, а с азимутальной поляризацией (s-поляризация) реализуется режим каналирования.

It is shown that lenses based on the metal – dielectric (MD) structure are energetically more efficient in ultraviolet and violet ranges of wavelengths. Phase characteristics of flat lenses in ultraviolet as well as in visible ranges for the p-polarized light have a concave shape, which is the necessary condition of focusing. For the first time, direct measurement is made of the flat optically thin two-layered MD-structure (Ag/SiO2 ). It has been found experimentally that for an incident spherical wave with radial polarization (p-polarization), the focusing regime is realized, and with azimuthal polarization (s-polarization) the channeling regime is realized.

гиперболический метаматериалструктура металл–диэлектрикплоская линзасубволновое разрешениедифференциальный поляризационный интерферометрhyperbolic metamaterialstructure metal–dielectricflat lenssub-wavelength resolutionwalk-off interferometerReferencesВеселаго, В. Г. Электродинамика веществ с одновременно отрицательными значениями ε и µ / В. Г. Веселаго // УФН. – 1967. – Т. 92, № 3. – С. 517–526.Веселаго, В. Г. Электродинамика веществ с одновременно отрицательными значениями ε и µ / В. Г. Веселаго // УФН. – 1967. – Т. 92, № 3. – С. 517–526.Pendry, J. B. Negative refraction makes a perfect lens / J. B. Pendry // Phys. Rev. Lett. – 2000. – Vol. 85, N 18. – P. 3966–3969.Pendry, J. B. Negative refraction makes a perfect lens / J. B. Pendry // Phys. Rev. Lett. – 2000. – Vol. 85, N 18. – P. 3966–3969.Cai, W. Optical Metamaterials: Fundamentals and Applications / W. Cai, V. Shalaev. – Springer, 2009.Cai, W. Optical Metamaterials: Fundamentals and Applications / W. Cai, V. Shalaev. – Springer, 2009.Sub-diffraction-limited optical imaging with a silver superlens / N. Fang [et al.] // Science. – 2005. – Vol. 308. – P. 534–537.Sub-diffraction-limited optical imaging with a silver superlens / N. Fang [et al.] // Science. – 2005. – Vol. 308. – P. 534–537.All-angle negative refraction and active flat lensing of ultraviolet light / T. Xu [et al.] // Nature. – 2013. – Vol. 497. – P. 470–474.All-angle negative refraction and active flat lensing of ultraviolet light / T. Xu [et al.] // Nature. – 2013. – Vol. 497. – P. 470–474.Far-field flat lens based on multilayered metal-dielectric structure / V. Belyi [et al.] // META-2014 Conf., 20–23 May 2014. – Singapore, 2014. – P. 517–519.Far-field flat lens based on multilayered metal-dielectric structure / V. Belyi [et al.] // META-2014 Conf., 20–23 May 2014. – Singapore, 2014. – P. 517–519.Far-field flat lens based on multilayered metal- dielectric structure / V. Belyi [et al.] // Advance Electromagnetics. – 2014. – Vol. 3, N 2. – P. 1–5.Far-field flat lens based on multilayered metal- dielectric structure / V. Belyi [et al.] // Advance Electromagnetics. – 2014. – Vol. 3, N 2. – P. 1–5.Application Notes for photolithography with technical informations for photoresists, solvents, developers and etchants [Electronic resource]. – Mode of access: http://www.microchemicals.com/downloads/application_notes.html.Application Notes for photolithography with technical informations for photoresists, solvents, developers and etchants [Electronic resource]. – Mode of access: http://www.microchemicals.com/downloads/application_notes.html.Nilsson, P.-O. Determination of optical constants from intensity measurements at normal incidence / P.-O. Nilsson // Appl. Opt. – 1968. – Vol. 7, N 3. – P. 435–442.Nilsson, P.-O. Determination of optical constants from intensity measurements at normal incidence / P.-O. Nilsson // Appl. Opt. – 1968. – Vol. 7, N 3. – P. 435–442.Heavens, O. S. Optical properties of thin solid films / O. S. Heavens. – New York: Dover pubs, 1955.Heavens, O. S. Optical properties of thin solid films / O. S. Heavens. – New York: Dover pubs, 1955.Lucarini, V. Kramers–Kronig Relations in Optical Materials Research / V. Lucarini. – Berlin: Heidelberg; New York: Springer, 2005.Lucarini, V. Kramers–Kronig Relations in Optical Materials Research / V. Lucarini. – Berlin: Heidelberg; New York: Springer, 2005.Handbook of ellipsometry / eds. G. H. Tompkins, E. A. Irene. – New York: Springer, 2005.Handbook of ellipsometry / eds. G. H. Tompkins, E. A. Irene. – New York: Springer, 2005.Negative refractive index in optics of metal-dielectric composites / A. V. Kildishev [et al.] // JOSA B. – 2006. – Vol. 23, N 3. – P. 423–433.Negative refractive index in optics of metal-dielectric composites / A. V. Kildishev [et al.] // JOSA B. – 2006. – Vol. 23, N 3. – P. 423–433.Ge, Z. Transflective liquid crystal displays / Z. Ge, S.-T. Wu. – Chichester, UK: John Wiley & Sons, 2010.Ge, Z. Transflective liquid crystal displays / Z. Ge, S.-T. Wu. – Chichester, UK: John Wiley & Sons, 2010.Refractive index of In<sub>2</sub> O<sub>3</sub> -SnO<sub>2</sub> (Indium tin oxide, ITO) – Konig [Electronic resource]. – Mode of access: http://refractiveindex.info/?shelf=other&book=In2O3-SnO2&page=Konig.Refractive index of In<sub>2</sub> O<sub>3</sub> -SnO<sub>2</sub> (Indium tin oxide, ITO) – Konig [Electronic resource]. – Mode of access: http://refractiveindex.info/?shelf=other&book=In2O3-SnO2&page=Konig.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.