Abstract

We present a method of both polarization and amplitude modulations on an incident beam to obtain a longitudinally polarized subwavelength-sized optical needle. A 4-f system with a spatial light modulator is used to generate experimentally a two-mode alternate cylindrical vector beam by polarization modulation, enhancing performance and facilitating implementation. We optimize the beam focusing properties after passing the beam through an annular aperture to obtain amplitude modulation by the simulated annealing algorithm. Numerical results indicate that a sharp focal spot (0.417λ) with a long focal depth (8λ) and a strong longitudinally polarized field can be easily achieved.

© 2013 Chinese Optics Letters

PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. N. Davidson, A. A. Friesem, and E. Hasman, Opt. Lett. 16, 523 (1991).
  2. H. F. Wang, L. P. Shi, G. Q. Yuan, X. S. Miao, W. L. Tan, and T. C. Chong, Appl. Phys. Lett. 89, 171102 (2006).
  3. Y. S. Xu, J. Singh, C. J. R. Sheppard, and N. G. Chen, Opt. Express 15, 6409 (2007).
  4. G. H. Yuan, S. B. Wei, and X.-C. Yuan, Opt. Lett. 36, 3479 (2011).
  5. G. H. Yuan, S. B. Wei, and X.-C. Yuan, J. Opt. Soc. Am. A 28, 1716 (2011).
  6. Q. W. Zhan, Opt. Express 12, 3377 (2004).
  7. L. Novotny, M. R. Beversluis, K. S. Youngworth, and T. G. Brown, Phys. Rev. Lett. 86, 5251 (2001).
  8. A. Bouhelier, M. Beversluis, A. Hartschuh, and L. Novotny, Phys. Rev. Lett. 90, 013903 (2003).
  9. D. P. Biss and T. G. Brown, Opt. Lett. 28, 923 (2003).
  10. N. Hayazawa, Y. Saito, and S. Kawata, Appl. Phys. Lett. 85, 6239 (2004).
  11. R. Dorn, S. Quabis, and G. Leuchs, Phys. Rev. Lett. 91, 233901 (2003).
  12. S. Quabis, R. Dorn, M. Eberler, O. GlOckl, and G. Leuchs, Opt. Commun. 179, 1 (2000).
  13. J. Lin, K. Yin, Y. D. Li, and J. B. Tan, Opt. Lett. 36, 1185 (2011).
  14. C. Sun and C. K. Liu, Opt. Lett. 28, 99 (2003).
  15. H. F. Wang, L. P. Shi, B. Lukyanchuk, C. Sheppard, and C. T. Chong, Nat. Photon. 2, 501 (2008).
  16. K. Huang, P. Shi, X. L. Kang, X. B. Zhang, and Y. P. Li, Opt. Lett. 35, 965 (2010).
  17. X. L. Wang, J. P. Ding, W. J. Ni, C. S. Guo, and H. T. Wang, Opt. Lett. 32, 3549 (2007).
  18. L. J. Guo, C. J. Min, G. H. Yuan, C. L. Zhang, J. G. Wang, Z. Shen, and X.-C. Yuan, Opt. Express 20, 24748 (2011).
  19. S. Kirkpatrick, C. D. Gelatt, and M. P. Vecchi, Science 220, 671 (1983).
  20. K. S. Youngworth and T. G. Brown, Opt. Express 7, 77 (2000).
  21. Q. W. Zhan and J. R. Leger, Opt. Express 10, 324 (2002).

2011

2010

2008

H. F. Wang, L. P. Shi, B. Lukyanchuk, C. Sheppard, and C. T. Chong, Nat. Photon. 2, 501 (2008).

2007

2006

H. F. Wang, L. P. Shi, G. Q. Yuan, X. S. Miao, W. L. Tan, and T. C. Chong, Appl. Phys. Lett. 89, 171102 (2006).

2004

N. Hayazawa, Y. Saito, and S. Kawata, Appl. Phys. Lett. 85, 6239 (2004).

Q. W. Zhan, Opt. Express 12, 3377 (2004).

2003

C. Sun and C. K. Liu, Opt. Lett. 28, 99 (2003).

D. P. Biss and T. G. Brown, Opt. Lett. 28, 923 (2003).

R. Dorn, S. Quabis, and G. Leuchs, Phys. Rev. Lett. 91, 233901 (2003).

A. Bouhelier, M. Beversluis, A. Hartschuh, and L. Novotny, Phys. Rev. Lett. 90, 013903 (2003).

2002

2001

L. Novotny, M. R. Beversluis, K. S. Youngworth, and T. G. Brown, Phys. Rev. Lett. 86, 5251 (2001).

2000

S. Quabis, R. Dorn, M. Eberler, O. GlOckl, and G. Leuchs, Opt. Commun. 179, 1 (2000).

K. S. Youngworth and T. G. Brown, Opt. Express 7, 77 (2000).

1991

1983

S. Kirkpatrick, C. D. Gelatt, and M. P. Vecchi, Science 220, 671 (1983).

Beversluis, M.

A. Bouhelier, M. Beversluis, A. Hartschuh, and L. Novotny, Phys. Rev. Lett. 90, 013903 (2003).

Beversluis, M. R.

L. Novotny, M. R. Beversluis, K. S. Youngworth, and T. G. Brown, Phys. Rev. Lett. 86, 5251 (2001).

Biss, D. P.

Bouhelier, A.

A. Bouhelier, M. Beversluis, A. Hartschuh, and L. Novotny, Phys. Rev. Lett. 90, 013903 (2003).

Brown, T. G.

D. P. Biss and T. G. Brown, Opt. Lett. 28, 923 (2003).

L. Novotny, M. R. Beversluis, K. S. Youngworth, and T. G. Brown, Phys. Rev. Lett. 86, 5251 (2001).

K. S. Youngworth and T. G. Brown, Opt. Express 7, 77 (2000).

Chen, N. G.

Chong, C. T.

H. F. Wang, L. P. Shi, B. Lukyanchuk, C. Sheppard, and C. T. Chong, Nat. Photon. 2, 501 (2008).

Chong, T. C.

H. F. Wang, L. P. Shi, G. Q. Yuan, X. S. Miao, W. L. Tan, and T. C. Chong, Appl. Phys. Lett. 89, 171102 (2006).

Davidson, N.

Ding, J. P.

Dorn, R.

R. Dorn, S. Quabis, and G. Leuchs, Phys. Rev. Lett. 91, 233901 (2003).

S. Quabis, R. Dorn, M. Eberler, O. GlOckl, and G. Leuchs, Opt. Commun. 179, 1 (2000).

Eberler, M.

S. Quabis, R. Dorn, M. Eberler, O. GlOckl, and G. Leuchs, Opt. Commun. 179, 1 (2000).

Friesem, A. A.

Gelatt, C. D.

S. Kirkpatrick, C. D. Gelatt, and M. P. Vecchi, Science 220, 671 (1983).

GlOckl, O.

S. Quabis, R. Dorn, M. Eberler, O. GlOckl, and G. Leuchs, Opt. Commun. 179, 1 (2000).

Guo, C. S.

Guo, L. J.

Hartschuh, A.

A. Bouhelier, M. Beversluis, A. Hartschuh, and L. Novotny, Phys. Rev. Lett. 90, 013903 (2003).

Hasman, E.

Hayazawa, N.

N. Hayazawa, Y. Saito, and S. Kawata, Appl. Phys. Lett. 85, 6239 (2004).

Huang, K.

Kang, X. L.

Kawata, S.

N. Hayazawa, Y. Saito, and S. Kawata, Appl. Phys. Lett. 85, 6239 (2004).

Kirkpatrick, S.

S. Kirkpatrick, C. D. Gelatt, and M. P. Vecchi, Science 220, 671 (1983).

Leger, J. R.

Leuchs, G.

R. Dorn, S. Quabis, and G. Leuchs, Phys. Rev. Lett. 91, 233901 (2003).

S. Quabis, R. Dorn, M. Eberler, O. GlOckl, and G. Leuchs, Opt. Commun. 179, 1 (2000).

Li, Y. D.

Li, Y. P.

Lin, J.

Liu, C. K.

Lukyanchuk, B.

H. F. Wang, L. P. Shi, B. Lukyanchuk, C. Sheppard, and C. T. Chong, Nat. Photon. 2, 501 (2008).

Miao, X. S.

H. F. Wang, L. P. Shi, G. Q. Yuan, X. S. Miao, W. L. Tan, and T. C. Chong, Appl. Phys. Lett. 89, 171102 (2006).

Min, C. J.

Ni, W. J.

Novotny, L.

A. Bouhelier, M. Beversluis, A. Hartschuh, and L. Novotny, Phys. Rev. Lett. 90, 013903 (2003).

L. Novotny, M. R. Beversluis, K. S. Youngworth, and T. G. Brown, Phys. Rev. Lett. 86, 5251 (2001).

Quabis, S.

R. Dorn, S. Quabis, and G. Leuchs, Phys. Rev. Lett. 91, 233901 (2003).

S. Quabis, R. Dorn, M. Eberler, O. GlOckl, and G. Leuchs, Opt. Commun. 179, 1 (2000).

Saito, Y.

N. Hayazawa, Y. Saito, and S. Kawata, Appl. Phys. Lett. 85, 6239 (2004).

Shen, Z.

Sheppard, C.

H. F. Wang, L. P. Shi, B. Lukyanchuk, C. Sheppard, and C. T. Chong, Nat. Photon. 2, 501 (2008).

Sheppard, C. J. R.

Shi, L. P.

H. F. Wang, L. P. Shi, B. Lukyanchuk, C. Sheppard, and C. T. Chong, Nat. Photon. 2, 501 (2008).

H. F. Wang, L. P. Shi, G. Q. Yuan, X. S. Miao, W. L. Tan, and T. C. Chong, Appl. Phys. Lett. 89, 171102 (2006).

Shi, P.

Singh, J.

Sun, C.

Tan, J. B.

Tan, W. L.

H. F. Wang, L. P. Shi, G. Q. Yuan, X. S. Miao, W. L. Tan, and T. C. Chong, Appl. Phys. Lett. 89, 171102 (2006).

Vecchi, M. P.

S. Kirkpatrick, C. D. Gelatt, and M. P. Vecchi, Science 220, 671 (1983).

Wang, H. F.

H. F. Wang, L. P. Shi, B. Lukyanchuk, C. Sheppard, and C. T. Chong, Nat. Photon. 2, 501 (2008).

H. F. Wang, L. P. Shi, G. Q. Yuan, X. S. Miao, W. L. Tan, and T. C. Chong, Appl. Phys. Lett. 89, 171102 (2006).

Wang, H. T.

Wang, J. G.

Wang, X. L.

Wei, S. B.

Xu, Y. S.

Yin, K.

Youngworth, K. S.

L. Novotny, M. R. Beversluis, K. S. Youngworth, and T. G. Brown, Phys. Rev. Lett. 86, 5251 (2001).

K. S. Youngworth and T. G. Brown, Opt. Express 7, 77 (2000).

Yuan, G. H.

Yuan, G. Q.

H. F. Wang, L. P. Shi, G. Q. Yuan, X. S. Miao, W. L. Tan, and T. C. Chong, Appl. Phys. Lett. 89, 171102 (2006).

Yuan, X.-C.

Zhan, Q. W.

Zhang, C. L.

Zhang, X. B.

Appl. Phys. Lett.

H. F. Wang, L. P. Shi, G. Q. Yuan, X. S. Miao, W. L. Tan, and T. C. Chong, Appl. Phys. Lett. 89, 171102 (2006).

N. Hayazawa, Y. Saito, and S. Kawata, Appl. Phys. Lett. 85, 6239 (2004).

J. Opt. Soc. Am. A

Nat. Photon.

H. F. Wang, L. P. Shi, B. Lukyanchuk, C. Sheppard, and C. T. Chong, Nat. Photon. 2, 501 (2008).

Opt. Commun.

S. Quabis, R. Dorn, M. Eberler, O. GlOckl, and G. Leuchs, Opt. Commun. 179, 1 (2000).

Opt. Express

Opt. Lett.

Phys. Rev. Lett.

L. Novotny, M. R. Beversluis, K. S. Youngworth, and T. G. Brown, Phys. Rev. Lett. 86, 5251 (2001).

A. Bouhelier, M. Beversluis, A. Hartschuh, and L. Novotny, Phys. Rev. Lett. 90, 013903 (2003).

R. Dorn, S. Quabis, and G. Leuchs, Phys. Rev. Lett. 91, 233901 (2003).

Science

S. Kirkpatrick, C. D. Gelatt, and M. P. Vecchi, Science 220, 671 (1983).

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.