Орбитальный угловой момент структурно-устойчивых лазерных пучков
Автор: Котляр Виктор Викторович, Ковалв Алексей Андреевич
Журнал: Компьютерная оптика @computer-optics
Рубрика: Дифракционная оптика, оптические технологии
Статья в выпуске: 4 т.46, 2022 года.
Бесплатный доступ
Для структурно-устойчивых лазерных пучков, амплитуда которых представима в виде конечной суммы функций Эрмита-Гаусса с неопределенными весовыми коэффициентами, получено аналитическое выражение для нормированного орбитального углового момента таких пучков, также через конечные суммы весовых коэффициентов. Показано, что при определенном выборе весовых коэффициентов можно получить максимальный орбитальный угловой момент, который равен максимальному номеру многочлена Эрмита, входящего в сумму. При этом сумма описывает однокольцевой пучок Лагерра-Гаусса с топологическим зарядом, равным максимальному орбитальному угловому моменту и максимальному номеру многочлена Эрмита.
Оптический вихрь, орбитальный угловой момент, структурно-устойчивый пучок, пучок эрмита-гаусса, пучок лагерра-гаусса
Короткий адрес: https://sciup.org/140295005
IDR: 140295005 | DOI: 10.18287/2412-6179-CO-1108
Список литературы Орбитальный угловой момент структурно-устойчивых лазерных пучков
- Forbes A. Structured light from lasers. Las Phot Rev 20l9; 1З(11): 1900140. DOI: l0.l002Ilpor.20l900l40.
- Wang J, Liang Y. Generation and detection of structured light: a review. Front Phys 2021; 9: 688284. DOI: 10.ЗЗ89Л^.2021.688284.
- Scholes S, Sroor H, Ait-Ameur K, Zhan Q, Forbes A. General design principle for structured light lasers. Opt Express 2020; 28(23): 35006. DOI: 10.1364/OE.410963.
- Pan J, Shen Y, Wan Z, Fu X, Zhang H, Liu Q. Index-tunable structured light beams from a laser with an in-tracavity astigmatic mode converter. Phys Rev Appl 2020; 14(4): 044048. DOI: 10.1103/PhysRevApplied.14.044048.
- Abramochkin EG, Volostnikov VG. Beam transformations and nontransformed beams. Opt Commun 1991; 83(1-2): 123-135. DOI: 10.1016/0030-4018(91)90534-K.
- Restuccia S, Giovannini D, Gibson G, Padgett MJ. Comparing the information capacity of Laguerre-Gaussian and Hermite-Gaussian modal set in a finite-aperture system. Opt Express 2016; 24(24): 27127-27136. DOI: 10.1364/OE.24.027127.
- Siviloglou GA, Broky J, Dogariu A, Christodoulides DN. Observation of accelerating Airy beams. Phys Rev Lett 2007; 99(21): 213901. DOI: 10.1103/PhysRevLett.99.213901.
- Zhan QW. Cylindrical vector beams: from mathematical concepts to applications. Adv Opt Photon 2009; 1(1): 1-57. DOI: 10.1364/AOP.1.000001.
- Chong A, Wan C, Chen J, Zhan QW. Generation of spatiotemporal optical vortices with controllable transverse orbital angular momentum. Nat Photon 2020; 14(6): 350354. DOI: 10.1038/s41566-020-0587-z.
- Rego L, Dorney KM, Brooks NJ, Nguyen QL, Liao CT, Roman JS, Couch DE, Liu A, Pisanty E, Lewenstein M, Plaja L, Kapteyn HC, Murnane MM, Hernández-García C. Generation of extreme-ultraviolet beams with time-varying orbital angular momentum. Science 2019; 364(6447): eaaw9486. DOI: 10.1126/science.aaw9486.
- Indebetouw G. Optical vortices and their propagation. J Mod Opt 1993; 40(1): 73-87. DOI: 10.1080/09500349314550101.
- Abramochkin EG, Volostnikov VG. Spiral-type beams: optical and quantum aspects. Opt Commun 1996; 125(4-6): 302-323. DOI: 10.1016/0030-4018(95)00640-0.
- Kotlyar VV. Optical beams with an infinite number of vortices. Computer Optics 2021; 45(4): 490-496. DOI: 10.18287/2412-6179-CO-858.
- Volyar V, Abramochkin E, Egorov Yu, Bretsko M, Akimova Ya. Fine structure of perturbed Laguerre-Gaussian beams: Hermite-Gaussian mode spectra and topological charge. Appl. Opt. 2020; 59(25): 7680-7687. DOI: 10.1364/AO.396557.
- Kotlyar VV, Kovalev AA. Hermite-Gaussian modal laser beams with orbital angular momentum. J Opt Soc Am A 2014; 31(2): 274-282. DOI: 10.1364/JOSAA.31.000274.
- Kotlyar VV, Kovalev AA. Topological charge of asymmetric optical vortices. Optics Express 2020; 28(14): 20449-20460. DOI: 10.1364/OE.394273.
- Kotlyar VV, Kovalev AA, Porfirev AP. Vortex Hermite-Gaussian laser beams. Opt Lett 2015; 40(5): 701-704. DOI: 10.1364/OL.40.000701.
- Abramochkin EG, Volostnikov VG. Generalized Gaussian beams. J Opt A: Pure Appl Opt 2004; 6(5): S157-S161. DOI: 10.1088/1464-4258/6/5/001.
