Simulation der elektromagnetischen Energiedichte im Fokus eines extrem weit geöffneten Parabolspiegels

Ein extrem weit geöffneter Parabolspiegel ermöglicht die Fokussierung einer ebenen Welle mit einem halben Aperturwinkel von theoretisch bis zu 180 Grad, d.h. einem Raumwinkel von 4Pi. Das Debye-Integral in vektorieller Form wird zur Simulation der elektromagnetischen Energiedichte im Fokusbereich verwendet, wobei die Polarisation und Amplitudenverteilung der einfallenden Welle mit ebener Wellenfront berücksichtigt wird. Außerdem wird der Einfluss eines leicht schrägen Einfalls der ebenen Welle untersucht, der bei einem Parabolspiegel bekanntlich zu starker Coma führt. Von besonderem Interesse ist dabei eine Amplitudenverteilung der einfallenden Welle, die nach der Reflexion am Parabolspiegel die invertierte Abstrahlcharakteristik eines Dipols annimmt. Mögliche Anwendungen einer solchen Konfiguration in der konfokalen Mikroskopie oder bei der Untersuchung des Absorptionsverhaltens eines einzelnen Atoms/Ions werden diskutiert.