Острая фокусировка пучков с V-точками поляризационной сингулярности
Журнал: Компьютерная оптика @computer-optics
Рубрика: Дифракционная оптика, оптические технологии
Статья в выпуске: 5 т.45, 2021 года.
Бесплатный доступ
В работе теоретически и численно показано, что векторное световое поле n -го порядка с центральной V-точкой, в которой направление линейной поляризации не определено, и с индексом поляризационной сингулярности n , которое имеет вид «цветка» с 2 ( n -1) лепестками, при острой фокусировке формирует поперечное распределение интенсивности с 2 ( n -1) локальными максимумами. А векторное световое поле с индексом поляризационной сингулярности - n , которое имеет вид «паутины» с 2 ( n +1) ячейками, при острой фокусировке формирует в плоскости фокуса поперечное распределение интенсивности с 2 ( n +1) локальными максимумами. В фокусе в нулях интенсивности формируются либо 2 ( n -1), либо 2 ( n +1) V-точек с чередующимися индексами +1 и -1.
Похожие статьи в разделе Электротехника
Короткий адрес: https://sciup.org/140290259
IDS: 140290259 | DOI: 10.18287/2412-6179-CO-884
Sharp focusing of beams with V-point polarization singularities
It is theoretically and numerically shown that when tightly focusing an n -th order vector light field that has the central V-point (at which the linear polarization direction is undetermined), the polarization singularity index n , and a "flower"-shaped intensity pattern with 2( n - 1) lobes it forms a transverse intensity distribution with 2( n - 1) local maxima. At the same time, a vector light field with the polarization singularity index - n , which has the form of a "web" with 2( n + 1) cells generates at the sharp focus a transverse intensity distribution with 2( n + 1) local maxima. In the focal spot, either 2( n -1) or 2( n + 1) V-point polarization singularities with alternating indices +1 or -1 are formed at the intensity zeros.
Список литературы Острая фокусировка пучков с V-точками поляризационной сингулярности
- Liu, Z. Generation of arbitrary vector vortex beams on hybrid-order Poincare sphere / Z. Liu, Y. Liu, Y. Ke, Y. Liu, W. Shu, H. Luo, S. Wen // Photonics Research. - 2017. -Vol. 5, Issue 1. - 15.
- Fu, S. Tailoring arbitrary hybrid Poincare beams through a single hologram / S. Fu, Y. Zhai, T. Wang, C. Yin, C. Gao // Applied Physics Letters. - 2017. - Vol. 111, Issue 21. -211101.
- Zhang, Y. Spin-controlled massive channels of hybridorder Poincare sphere beams / Y. Zhang, P. Chen, S. Ge, T. Wei, J. Tang, W. Hu, Y. Lu. // Applied Physics Letters. -2020. - Vol. 117, Issue 8. - 081101.
- Liu, J. Generation of arbitrary cylindrical vector vortex beams with cross-polarized modulation / J. Liu, X. Chen, Y. He, L. Lu, H. Ye, G. Chai, S. Chen, D. Fan // Results in Physics. - 2020. - Vol. 19. - 103455.
- Arora, G. Detection of degenerate Stokes index states / G. Arora, S. Deepa, S.N. Khan, P. Senthilkumaran // Scientific Reports. - 2020. - Vol. 10. - 20759.
- Arora, G. Hybrid order Poincare spheres for Stoks singularities / G. Arora, R. Rajput, P. Senthilkumaran // Optics Letters. - 2020. - Vol. 45. - P. 5136-5139.
- Stafeev, S.S. Subwavelength gratings for polarization conversion and focusing of laser light / S.S. Stafeev, V.V. Kotlyar, A.G. Nalimov, M.V. Kotlyar, L. O'Faolain // Photonic and Nanostructures - Fundamentals and Applications. - 2017. - Vol. 27(November). - P. 32-41. - DOI: 10.1016/j.photonics.2017.09.001.
- Lochab, P. Designer vector beams maintaining a robust intensity profile on propagation through turbulence / P. Lochab, P. Senthilkumaran, K. Khare // Physical Review A. - 2018. - Vol. 98. - 023831.
- Berry, M.V. Geometry of phase and polarization singularities illustrated by edge diffraction and the tides / M.V. Berry // Proceedings of SPIE. - 2001. - Vol. 4403. - DOI: 10.1117/12.428252.
- Freund, I. Polarization singularity indices in Gaussian laser beams / I. Freund // Optics Communications. - 2002. -Vol. 201. - P. 251-270.
- Kovalev, A.A. Gaussian beams with multiple polarization singularities / A.A. Kovalev, V.V. Kotlyar // Optics Communications. - 2018. - Vol. 423. - P. 111-120. - DOI: 10.1016/j.optcom.2018.04.023.
- Berry, M.V. Optical vortices evolving from helicoidal integer and fractional phase steps. Journal of Optics A: Pure and Applied Optics. - 2004. - Vol. 6, Issue 2. - P. 259-268. -DOI: 10.1088/1464-4258/6/2/018.
- Основы оптики / M. Борн, Э. Вольф. - М.: Наука, 1973. - 720 с.
- Zhan, Q. Cylindrical vector beams: from mathematical concepts to applications / Q. Zhan // Advances in Optics and Photonics. - 2009. - Vol. 1. - P. 1-57.
- Котляр, В.В. Острая фокусировка светового поля с поляризационной и фазовой сингулярностью произвольного порядка / В.В. Котляр, С.С. Стафеев, А.А. Ковалев // Компьютерная оптика. -2019. - Т. 43, № 3. - С. 337346. - DOI: 10.18287/2412-6179-2019-43-3-337-346.
- Richards, B. Electromagnetic diffraction in optical systems. II. Structure of the image field in an aplanatic system / B. Richards, E. Wolf // Proceedings of the Royal Society A.- 1959. - Vol. 253, Issue 1274. - P. 358-379.
- Kotlyar, V.V. Topological charge of a linear combination of optical vortices: topological competition / V.V. Kotlyar, A.A. Kovalev, A.V. Volyar // Optics Express. - 2020. -Vol. 28, Issue 6. - P. 8266-8281. - DOI: 10.1364ЮЕ.386401.
