Периодическое изменение интенсивности модовых лазерных пучков при распространении в анизотропных одноосных кристаллах
Автор: Хонина Светлана Николаевна, Волотовский Сергей Геннадьевич, Харитонов Сергей Иванович
Журнал: Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc
Рубрика: Физика и электроника
Статья в выпуске: 4-1 т.14, 2012 года.
Бесплатный доступ
В работе аналитически и численно показано, что непараксиальные модовые лазерные пучки при распространении в анизотропной среде испытывают периодическое изменение интенсивности, связанное с интерференцией обыкновенного и необыкновенного лучей. В случае распространения вдоль оси кристалла период осцилляций обратно пропорционален квадрату пространственной частоты лазерного пучка и разности диэлектрических проницаемостей. Полученная зависимость позволяет косвенно оценивать параметры кристалла. При распространении сингулярных модовых пучков перпендикулярно оси кристалла визуально наблюдается зависимость картины интенсивности от угла поворота вокруг оси распространения пучка. Такой зависимости для продольного расположения оси не имеется. Этот факт может служить информацией об ориентации оси кристалла.
Анизотропная среда, модовые лазерные пучки, периодическое изменение интенсивности
Короткий адрес: https://sciup.org/148201159
IDR: 148201159 | УДК: 535.42
Periodic intensity change for laser mode beams propagating in anisotropic uniaxial crystals
We analytically and numerically shown that the nonparaxial mode laser beams propagating in an anisotropic medium are experiencing periodic variation of intensity due to interference between ordinary and extraordinary rays. In the case of propagation along the axis of the crystal oscillation period is inversely proportional to the square of the spatial frequency of the laser beam and the difference in the dielectric constants. The resulting dependence allows indirectly estimate the parameters of the crystal. When singular mode beams are propagating perpendicular to the axis of the crystal the intensity dependence on the angle of rotation around the axis of beam propagation is visually observed. Such a dependence for propagation along crystal axis is not available. This fact can serve as information about the orientation of the axis of the crystal.
Список литературы Периодическое изменение интенсивности модовых лазерных пучков при распространении в анизотропных одноосных кристаллах
- Ciattoni A., Cincotti G., Palma C. Circularly polarized beams and vortex generation in uniaxial media//J. Opt. Soc. Am. A 20(1) 163-171 (2003)
- Marrucci L, Manzo C. and Paparo D. 2006 Optical spin-to-orbital angular momentum conversion in inhomogeneous anisotropic media//Phys. Rev. Lett. 96 163905 4.
- Fadeyeva T. A., Shvedov V.G., Izdebskaya Y.V., Volyar A.V., Brasselet E., Neshev D.N., Desyatnikov A.S., Krolikowski W., and Kivshar Y.S. Spatially engineered polarization states and optical vortices in uniaxial crystals//Opt. Expr. 18(10) 10848-10863 (2010).
- Picon A., Benseny A., Mompart J. and Calvo G.F. Spin and orbital angular momentum propagation in anisotropic media: theory//J. Opt. 13 (2011) 064019 (7pp).
- Fleck J.A., Jr., and Feit M.D. Beam propagation in uniaxial anisotropic media//J. Opt. Soc. Am. 73(7) 920-926 (1983).
- Ciattoni A., Crosignani B., and Di Porto P., Vectorial theory of propagation in uniaxially anisotropic media//J. Opt. Soc. Am. A 18(7) 1656-1661 (2001).
- Zhao Y., Edgar J.S., Jeffries G.D.M., McGloin D. and Chiu D.T. 2007 Spin-to-orbital angular momentum conversion in a strongly focused optical beam//Phys. Rev. Lett. 99 073901;
- Chen L. and She W. 2008 Electro-optically forbidden or enhanced spin-to-orbital angular momentum conversion in a focused light beam//Opt. Lett. 33 696-8.
- Khonina S.N., Volotovsky S.G. Controlling the contribution of the electric field components to the focus of a high-aperture lens using binary phase structures//J. Opt. Soc. Am. A Vol.27, No.10, 2188-2197 (2010).
- Stallinga S. Axial birefringence in high-numerical-aperture optical systems and the light distribution close to focus//J. Opt. Soc. Am. A 18(11) 2846-2859 (2001).
- Seshadri S.R. Beam dynamics of two modes propagating along the optic axis in a uniaxial crystal//J. Opt. Soc. Am. A 22(2) 361-369 (2005).
- Liu D. and Zhou Z. Various dark hollow beams propagating in uniaxial crystals orthogonal to the optical axis//J. Opt. A: Pure Appl. Opt. 10 (2008) 095005 (9pp).
- Zusin D.H., Maksimenka R., Filippov V.V., Chulkov R.V., Perdrix M., Gobert O., and Grabtchikov A.S. Bessel beam transformation by anisotropic crystals//J. Opt. Soc. Am. A 27(8) 1828-1833 (2010).
- K. S. Lee, New compensation method for bulk optical sensors with multiple birefringences, Appl. Opt., Vol. 28, No. 11, 2001-2011 (1989).
- Досколович Л.Л., Казанский Н.Л., Харитонов С.И. Интегральные представления решений системы уравнений максвелла для анизотропных сред//Компьютерная оптика. 2010. Т. 34. № 1. С. 52-57.
- Хонина С.Н., Харитонов С.И. Аналог интеграла Рэлея-Зоммерфельда для анизотропной и гиротропной среды//Компьютерная оптика. 2012. Т. 36. № 2 (принято к публикации).
