Орбитальный угловой момент светового поля как суперпозиции мод Эрмита-Гаусса
Автор: Волостников Владимир Геннадьевич
Журнал: Компьютерная оптика @computer-optics
Рубрика: Дифракционная оптика, оптические технологии
Статья в выпуске: 4 т.39, 2015 года.
Бесплатный доступ
Рассмотрено поведение орбитального углового момента (ОУМ) для произвольного поля как суперпозиции пучков Эрмита-Гаусса. Получено аналитическое выражение для орбитального углового момента такого поля. Показано, что при эквивалентных исходных условиях величина ОУМ для конечных комбинаций пучков Эрмита-Гаусса (двух) эквивалентна полученному ранее результату. Получены также выражения для более сложных линейных комбинаций пучков Эрмита-Гаусса. Для суперпозиции из трёх мод Эрмита-Гаусса получено, что у такого поля, в отличие от суперпозиции двух мод, модуль ОУМ может превышать значение максимального индекса в суперпозиции при сохранении структурной устойчивости самого светового поля.
Когерентная оптика, спиральные пучки света, орбитальный угловой момент
Короткий адрес: https://sciup.org/14059383
IDR: 14059383 | DOI: 10.18287/0134-2452-2015-39-4-459-461
Angular momentum of a light field as superposition of Hermite-Gaussian modes
The orbital angular momentum (OAM) for an arbitrary light field as superposition of Hermite-Gaussian modes is considered. An analytical formula for the OAM of such fields is obtained. It is shown that under equal initial conditions, OAM of a linear combination of two Hermite-Gaussian beams derived in this work is equal to that obtained earlier [JOSA A, 31, 274 (2014)]. Relations for more complex combinations of Hermite-Gaussian modes are also derived. It is found that unlike two-mode superposition, in three-mode superposition the OAM can be larger than the maximum index of the superposition for structurally stable light fields.
Список литературы Орбитальный угловой момент светового поля как суперпозиции мод Эрмита-Гаусса
- Джексон, Дж. Классическая электродинамика/Дж. Джексон; пер. с англ.-М.: Мир, 1965. -703 с.
- Allen, L. Orbital angular momentum of light and the transformation of Laguerre-Gaussian modes/L. Allen, M.W. Beijersbergen, R.J. Spreeuw, J.P. Woerdman//Physical Review A. -1992. -Vol. 45. -P. 8185-8189.
- Yao, A. Orbital angular momentum: origins, behavior and applications/A.M. Yao, M.J. Padgett//Advances in Optics and Photonics. -2011. -Vol. 3. -P. 161-204.
- Котляр, В.В. Вихревые лазерные пучки/В.В. Котляр, А.А. Ковалёв. -Самара: Новая техника, 2012. -248 с.
- Abramochkin, E. Beam transformations and nontransformed beams/E. Abramochkin, V. Volostnikov//Optics Communications. -1991. -Vol. 83. -P. 123-135.
- Kotlyar, V.V. Hermite-Gaussian modal laser beams with orbital angular momentum/V.V. Kotlyar, A.A. Kovalev//JOSA A. -2014. -Vol. 31. -P. 274-281.
- Абрамочкин, Е.Г. Современная оптика гауссовых пучков/Е.Г. Абрамочкин, В.Г. Волостников. -М.: Физматлит, 2010. -185 c.
- Волостников, В.Г. Методы анализа и синтеза когерентных световых полей/В.Г. Волостников. -М.: Физматлит, 2014. -256 с.
