Please use this identifier to cite or link to this item:
https://elib.bsu.by/handle/123456789/323155
Title: | FORMATION OF MULTIBEAM DYNAMIC GRADIENT INTERFERENCE LIGHT FIELDS WITH REFRACTIVE OPTICAL ELEMENTS |
Other Titles: | ФОРМИРОВАНИЕ МНОГОЛУЧЕВЫХ ДИНАМИЧЕСКИХ ГРАДИЕНТНЫХ ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫХ СВЕТОВЫХ ПОЛЕЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РЕФРАКТИВНЫХ ОПТИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ |
Authors: | Ryzhevich, A.A. Balykin, I.V. Zheleznyakova, T.A. Kazak, N.S. |
Keywords: | ЭБ БГУ::ЕСТЕСТВЕННЫЕ И ТОЧНЫЕ НАУКИ::Физика |
Issue Date: | 2024 |
Publisher: | Belaruskaya Navuka |
Citation: | Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus Physics and Mathematics Series. 2024 Apr 3;60(1):72–88. |
Abstract: | This paper presents methods for the formation and properties of light fields that controllably vary in time and space, obtained as a result of the interference of three or four coherent light beams using refractive optical elements. The formation of three-beam and four-beam interference fields is carried out using trihedral and tetrahedral glass pyramids respectively. The possibility of the interference field displacement in the transverse plane is ensured by devices for controlled phase changes of at least two of the interfering beams. The directions of propagation of these beams do not lie in the same plane with the optical axis of the original beam incident on the pyramid. In three- and four-beam dynamic interference fields the peak intensity values are higher than in the original laser beams and two-beam interference fields, so it is advisable to use them for processing flat objects with laser radiation, moving the interference maxima along the surface of the object. With a pairwise azimuthal displacement of the propagation directions of four interfering beams around the longitudinal axis, a dynamic interference field is formed, the periodically structured maxima of which cyclically smoothly change their shape from cells to band and back. At different speeds of pairs of directions the interference structure of the maxima rotates around the longitudinal axis. Therefore, this field can be used for therapeutic effects on biological tissues and for mixing microparticles in suspensions and emulsions. Since the local maxima of the intensity of all these interference fields have dimensions of the order of several micrometers while exceeding in value the maximum intensity of the initial light beam, these fields in the cross section are gradient and therefore can be used not only for laser exposure, but also for moving ensembles of microparticles including for sorting and changing concentration. |
Abstract (in another language): | Представлены методы формирования и свойства управляемо изменяющихся во времени и пространстве световых полей, полученных в результате интерференции трех либо четырех когерентных световых пучков с помощью рефрактивных оптических элементов. Формирование 3- и 4-лучевого интерференционных полей осуществляется с использованием соответственно 3- и 4-гранной стеклянных пирамид. Возможность смещения интерференционного поля в поперечной плоскости обеспечивается наличием устройств для управляемого изменения фаз по меньшей мере двух из интерферирующих пучков, направления распространения которых не лежат в одной плоскости с оптической осью исходного пучка, падающего на пирамиду. В 3- и 4-лучевых динамических интерференционных полях пиковые значения интенсивности выше, чем в исходных лазерных пучках и 2-лучевых интерференционных полях, поэтому их целесообразно применять для обработки лазерным излучением плоских объектов, перемещая интерференционные максимумы по поверхности объекта. При попарном азимутальном смещении направлений распространения четырех интерферирующих пучков вокруг продольной оси формируется динамическое интерференционное поле, периодически структурированные максимумы которого циклически плавно изменяют свою форму с ячеек на полосы и обратно, причем при различных скоростях пар направлений интерференционная структура максимумов вращается вокруг продольной оси. Благодаря этому данное поле может применяться для терапевтического воздействия на биологические ткани и для перемешивания микрочастиц в суспензиях и эмульсиях. Поскольку локальные максимумы интенсивности всех указанных интерференционных полей имеют размеры порядка нескольких микрометров, превышая при этом по значению максимум интенсивности исходного светового пучка, данные поля в поперечном сечении являются градиентными и могут применяться не только для лазерного воздействия, но и для перемещения ансамблей микрочастиц, в том числе для сортировки и изменения концентрации. |
URI: | https://elib.bsu.by/handle/123456789/323155 |
DOI: | 10.29235/1561-2430-2024-60-1-72-88 |
Scopus: | 85191827858 |
Licence: | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Appears in Collections: | Статьи |
Files in This Item:
File | Description | Size | Format | |
---|---|---|---|---|
764-1577-1-SM.pdf | 13,86 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.