Simulation des Feldes eines ultrakurzen Pulses im Fokus eines hochaperturigen optischen Systems

Ultrakurze optische Pulse können zur Erzeugung extrem hoher Feldstärken genutzt werden, wenn sie mit einem hochaperturigen optischen System fokussiert werden. In realen optischen Systemen müssen dazu aber sowohl monochromatische als auch chromatische Fehler berücksichtigt werden. Bei hoher numerischer Apertur ist außerdem die Polarisation des einfallenden Pulses eine weitere wichtige Größe. Im Rahmen des Vortrags wird ein Simulationsverfahren vorgestellt, das mit Hilfe der Zerlegung in monochromatische Fourier-Komponenten die elektrische und magnetische Feldstärke eines Pulses im Fokus eines hochaperturigen optischen Systems erlaubt, indem das Debye-Integral und Raytracing zur Berechnung der einzelnen Fourier-Komponenten verwendet werden. Bedingt durch die Berechnungsmethode ist dieses Verfahren auf lineare Medien beschränkt, wobei in der Nähe des Fokus eine Kombination mit anderen Verfahren denkbar ist, so dass dort auch nichtlineare Effekte betrachtet werden könnten. Das Verfahren und erste Simulationsergebnisse werden vorgestellt.