亚波长孔径光纤点衍射波前质量分析

利用亚波长孔径光纤点衍射可同时得到大数值孔径和高亮度的点衍射球面波前,进而解决了针孔点衍射和单模光纤点衍射中分别存在的点衍射波前能量微弱和最大孔径角小的不足.基于矢量衍射理论的时域有限差分(FDTD)方法对点衍射球面波前质量进行仿真分析,研究了亚波长孔径光纤的孔径、锥角、镀膜厚度、数值孔径范围等因素对点衍射波前误差、最大孔径角、能量透射率和强度分布均匀性的影响.仿真结果表明,当亚波长光纤孔径为0.5 μm,点衍射波前最大孔径角超过90°,能量透射率大于29%,对应数值孔径为0.60 的点衍射波前误差均方根(RMS)值优于0.0011λ.仿真结果验证了用亚波长孔径光纤点衍射实现大数值孔径和高亮度