The Diffraction of the Bessel Beams from a Half Screen with Boundary Diffraction Wave Theory

Yıl 2019, Cilt: 24 Sayı: 1, 331 - 342, 30.04.2019

Uğur Yalçın

https://doi.org/10.17482/uumfd.330411

Cited By: 1

Öz

In this study,
the behavior of Bessel beams diffracted from the edge of a black half-plane was
examined using the Boundary Diffraction Wave Theory (BDWT). Firstly, the vector
potential was rearranged in relation to Helmholtz-Kirchoff integral for the diffraction
of Bessel beams from the black half-plane. By using this vector potential, the
BDWT diffraction integral was obtained and the diffracted fields were
calculated. Then, the related coordinate transformations were made and the
diffracted fields were obtained in spherical coordinates. Additionally, the
behavior of the diffracted fields and Bessel beams was evaluated by
interpreting the numerically derived graphs.

Anahtar Kelimeler

Boundary Diffraction Wave Theory, Bessel beams, Helmholtz-Kirchoff integral, Diffracted fields

SINIR KIRINIM DALGASI TEORİSİ İLE YARIM DÜZLEMDEN BESSEL IŞINLARININ KIRINIMI

Öz

Bu çalışmada, Sınır Kırınım Dalgası Teorisi
(SKDT) yaklaşımı kullanılarak yutucu bir yarım düzlemin kenarından kırınan
Bessel ışınlarının davranışı incelenmiştir. İlk olarak, vektör potansiyeli,
Bessel ışınlarının yutucu yarım düzlemden kırınımı için, Helmholtz-Kirchoff
integraliyle bağlantılı olarak yeniden düzenlenmiştir. Bu vektör
potansiyelinden yola çıkılarak SKDT kırınım integrali elde edilmiş ve kırınan
alanlar hesaplanmıştır. Daha sonra, ilgili koordinat dönüşümleri yapılarak
kırınan alanlar küresel koordinatlarda elde edilmiştir. Ayrıca, Bessel
ışınlarının ve hesaplanan kırınan alanların davranışı sayısal olarak elde edilen
grafikler değerlendirilerek yorumlanmıştır.

Anahtar Kelimeler

: Sınır Kırınım Dalgası Teorisi, Bessel ışınları, Helmholtz-Kirchoff integrali, Kırınan Alanlar

Kaynakça

• 1. McGloin, D., ve Dholakia, K. (2005) Bessel Beams: Diffraction in a New Light, Contemporary Physics, 46, 15-28. https://doi.org/10.1080/0010751042000275259
• 2. Yu, Y. Z. ve Dou, W. B. (2008) Vector Analyses of Nondiffracting Bessel Beams, Progress in Electromagnetics Research Letters (PIER L), 5, 57-71. doi:10.2528/PIERL08110906
• 3. Young, T. (1802) The Theory of Light and Colours, Phill. Trans. R. Soc., 20, 12-48. doi: 10.1098/rstl.1802.0004
• 4. Marchand, E. W. ve Wolf, E. (1962) Boudary Diffraction Wave in the Domain of the Raygleigh-Kirchoff Diffraction Theory, Journal of the Optical Society of America, 52, 761-767. https://doi.org/10.1364/JOSA.52.000761
• 5. Miyamoto, K. ve Wolf, E. (1962a) Generalization of the Maggi-Rubinowicz theory of the Boundary Diffraction Wave-Part I, Journal of the Optical Society of America, 52, 615-625. https://doi.org/10.1364/JOSA.52.000615
• 6. Miyamoto, K. ve Wolf, E. (1962b) Generalization of the Maggi-Rubinowicz theory of the Boundary Diffraction Wave-Part II, Journal of the Optical Society of America, 52, 626-637. https://doi.org/10.1364/JOSA.52.000626
• 7. Yalçın, U. (2009a), Uniform Scattered Fields of the Extended Theory of Boundary Diffraction Wave for PEC Surfaces, Progress in Electromagnetics Research M (PIER M), 7, 29-39. doi:10.2528/PIERM09031201
• 8. Yalçın, U. (2009b) Scattering from Perfectly Magnetic Conducting Surfaces: The Extended Theory of Boundary Diffraction Wave Approach, Progress in Electromagnetics Research M (PIER M), 7, 123-133. doi:10.2528/PIERM09042210
• 9. Yalçın, U. (2011) Analysis of Diffracted Fields with the Extended Theory of the Boundary Diffraction Wave for Impedance Surfaces, Applied Optics, 50(3), 296-301. https://doi.org/10.1364/AO.50.000296
• 10. Yalçın, U. (2009) Yutucu Yarım Düzlemin Kenarından Kırınan Üniform Alanların Sınır Kırınım Dalgası Teorisi İle Hesabı, 2. Mühendislik ve Teknoloji Sempozyumu, Çankaya/Ankara, 82-88.
• 11. Otis, G. ve Lit, J.W.Y. (1975) Edge-On Diffraction of a Gaussian Laser Beam by a Semi-Infinite Plane, Applied Optics, 14, 1156-1160. https://doi.org/10.1364/AO.14.001156
• 12. Durnin, J. (1987) Exact solutions for nondiffracting beams. I. The scalar theory, Journal of the Optical Society of America, 4, 651-654. https://doi.org/10.1364/JOSAA.4.000651
• 13. Altıngöz C. ve Yalçın, U. (2013) Yutucu Kesik Silindirin Kenarından Kırınan Üniform Alanların Sınır Kırınım Dalgası Teorisi ile Hesabı, Gazi Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 28(1), 85-90.
• 14. Yalçın U. ve Altıngöz C. (2017) Uniform Scattered Fields from a Parabolic Surface with the Boundary Diffraction Wave Theory, Photonics Letters of Poland, 9(4), 125-127. doi: 10.4302/plp.v9i4.753