Аннотации:
Отражательные дифракционные оптические элементы (ДОЭ) имеют большие перспективы в качестве устройств для управления монохроматическим излучением мощного терагерцового лазера на свободных электронах и создания оптических систем на рабочих станциях. Они характеризуются высокой лучевой стойкостью по сравнению с пропускающими элементами, менее массивны и трудоемки в изготовлении по сравнению с параболическими зеркалами, на их основе могут быть созданы фокусаторы для формирования изображений со сложными очертаниями. При работе «на отражение» для разделения падающего и отраженного пучков излучение должно падать на ДОЭ под углом. В работе проведен анализ дифракции плоской электромагнитной волны и гауссова пучка при наклонном падении на отражательный ДОЭ и рассмотрены частные случаи зонной пластинки Френеля и киноформной линзы. Детально описана техника численных расчетов дифрагированных пучков в параксиальном приближении. Описаны способы изготовления отражательных зонных пластинок и киноформной линзы. Выполнены измерения распределения интенсивности терагерцового излучения вдоль оптической оси и в поперечном сечении областей перетяжки для зонных пластинок и киноформной линзы при фокусировке стоваттного пучка Новосибирского лазера на свободных электронах диаметром около восьми сантиметров при нескольких длинах волн в интервале 130–180 мкм. Показано, что результаты экспериментов и численных расчетов достаточно хорошо совпадают. Расчеты построения изображения с помощью киноформной линзы подтверждают перспективность создания оптических систем для лазеров на свободных электронах на основе отражательных дифракционных оптических элементов.
