По ту сторону интенсивности, или моменты интенсивности и измерение спектра оптических вихрей сложных пучков
Автор: Воляр Александр Владимирович, Брецько Михаил Владимирович, Акимова Яна Евгеньевна, Егоров Юрий Александрович
Журнал: Компьютерная оптика @computer-optics
Рубрика: Дифракционная оптика, оптические технологии
Статья в выпуске: 5 т.42, 2018 года.
Бесплатный доступ
В статье представлен новый метод измерения спектра оптических вихрей (квадраты амплитуд и начальные фазы), а также орбитального углового момента без разрезов и склеек волнового фронта массива сингулярных пучков. Такое расширение возможностей измерения свойств комбинированных вихревых пучков достигается посредством регистрации моментов интенсивности светового пучка в целом без разрушения его внутренней структуры. Степень корреляции исходного распределения интенсивности и распределения интенсивности, с учётом экспериментально полученного спектра вихрей колеблется между 83 - 89%, что указывает на надёжность представленного метода. Поскольку анализ спектра вихрей осуществляется за счёт разложения поля по базису пучков Лагерра-Гаусса порядка ( m,0), то анализ и восстановление поля возможны только за счёт его разложения по линейной комбинации оптических вихрей.
Дифракционная оптика, обработка изображения, оптические вихри, орбитальный угловой момент, моменты интенсивности
Короткий адрес: https://sciup.org/140238435
IDR: 140238435 | DOI: 10.18287/2412-6179-2017-42-5-736-743
Список литературы По ту сторону интенсивности, или моменты интенсивности и измерение спектра оптических вихрей сложных пучков
- Gbur, G.J. Singular optics/G.J. Gbur. -New York: CRC Press, 2017. -545 p. -ISBN: 978-1-4665-8077-0.
- Soifer, V.A. Laser beam mode selection by computer-generated holograms/V.A. Soifer, M.A. Golub. -Boca Raton: CRC Press, 1994. -224 p. -ISBN: 978-0-8493-2476-5.
- Wang, J. Terabit free-space data transmission employing orbital angular momentum multiplexing/J. Wang, J.-Y. Yang, I.M. Fazal, N. Ahmed, Y. Yan, H. Huang, Y. Ren, Y. Yue, S. Dolinar, M. Tur, A.E. Willner//Nature Photonics. -2012. -Vol. 6. -P. 488-496. - DOI: 10.1038/nphoton.2012.138
- Mair, A. Entanglement of the orbital angular momentum states of photons/A. Mair, A. Vaziri, G. Weihs, A. Zeilinger//Nature. -2001. -Vol. 412, Issue 6844. -P. 313-316. - DOI: 10.1038/35085529
- Singh, H. Quantum key distribution protocols: A review/H. Singh, D.L. Gupta, A.K Singh//Journal of Computer Engineering. -2014. -Vol. 16, Issue 2. -P. 1-9. - DOI: 10.9790/0661-162110109
- Khonina, S.N. Generation and selection of laser beams represented by a superposition of two angular harmonics/S.N. Khonina, V.V. Kotlyar, V.A. Soifer, K. Jefimovs, J. Turunen//Journal of Modern Optics. -2004. -Vol. 51, Issue 5. -P. 761-773. - DOI: 10.1080/09500340408235551
- Khonina, S.N. Measuring the light field orbital angular momentum using DOE/S.N. Khonina, V.V. Kotlyar, V.A. Soifer, P. Paakkonen, J. Turunen//Optical Memory and Neural Networks. -2001. -Vol. 10, No. 4. -P. 241-255.
- Khonina, S.N. Optical vortices in a fiber: mode division multiplexing and multimode selfimaging/S.N. Khonina, N.L. Kazanskiy, V.A. Soifer. -In: Recent progress in optical fiber research/ed. by M. Yasin, S.W. Harun, H. Arof. -Rijeka, Croatia: InTech, 2012. -Chap 15. -P. 327-352. - DOI: 10.5772/28067
- Kirilenko, M.S. Information transmission using optical vortices/M.S. Kirilenko, S.N. Khonina//Optical Memory and Neural Networks. -2013. -Vol. 22, Issue 2. -P. 81-89.
- Gibson, G. Free-space information transfer using light beams carrying orbital angular momentum/G. Gibson, J. Courtial, M.J. Padgett, M. Vasnetsov, V. Pas’ko, S.M. Barnett, S. Franke-Arnold//Optics Express. -2004. -Vol. 12, Issue 22. -P. 5448-5456. - DOI: 10.1364/OPEX.12.005448
- Allen, L. IV the orbital angular momentum of light/L. Allen, M.J. Padgett, M. Babiker//Progress in Optics. -1999. -Vol. 39. -P. 291-372. - DOI: 10.1016/S0079-6638(08)70391-3
- Qassim, H. Limitations to the determination of a Laguerre-Gauss spectrum via projective, phase-flattening measurement/H. Qassim, F.M. Miatto, J.P. Torres, M.J. Padgett, E. Karimi, R.W. Boyd//Journal of the Optical Society of America B. -2014. -Vol. 31, Issue 6. -P. A20-A23. - DOI: 10.1364/JOSAB.31.000A20
- Alexeyev, C.N. Mutual transformations of fractional-order and integer-order optical vortices/C.N. Alexeyev, Yu.A. Egorov, A.V. Volyar//Physical Review A. -2017. -Vol. 96, Issue 6. -063807. - DOI: 10.1103/PhysRevA.96.063807
- Volyar, A.V. Super pulses of orbital angular momentum in fractional-order spiroid vortex beams/A.V. Volyar, Yu.A. Egorov//Optics Letters. -2018. -Vol. 43, Issue 1. -P. 74-77. - DOI: 10.1364/OL.43.000074
- Alperin, S.N. Quantitative measurement of the orbital angular momentum of light with a single, stationary lens/S.N. Alperin, R.D. Niederiter, J.T. Gopinath, K.E. Siements//Optics Letters. -2016. -Vol. 41, Issue 21. -P. 5019-5022. - DOI: 10.1364/OL.41.005019
- Wigner, E.P. On the quantum correction for thermodynamic equilibrium/E.P. Wigner//Physical Review. -1932. -Vol. 40. -P. 749-759. - DOI: 10.1103/PhysRev.40.749
- Hu, M.K. Visual pattern recognition by moment invariants/M.K. Hu//IRE Transactions on Information Theory. -1962. -Vol. 8, Issue 2. -P. 179-187. - DOI: 10.1109/TIT.1962.1057692
- Мандель, Л. Оптическая когерентность и квантовая оптика/Л. Мандель, Э. Вольф. -М. Физматгиз, 2000. -896 c. -ISBN: 5-9221-0073-4.
- Flusser, J. Moments and moment invariants in pattern recognition/J. Flusser, T. Suk, B. Zitová. -Chichester, UK: John Wiley & Sons, Ltd., 2009. -312 p. -ISBN: 978-0-470-69987-4.
- Kotlyar, V.V. Vortex laser beams/V.V. Kotlyar, A.A. Kovalev, A.P. Porfirev. -Boca Raton, FL: CRC Press, 2018. -404 p. -ISBN: 978-1-1385-4211-2.
- Абрамочкин, Е.Г. Спиральные пучки света/Е.Г. Абрамочкин, В.Г. Волостников//Успехи физических наук. -2004. -Т. 174, № 12. -С. 1273-1300. - DOI: 10.3367/UFNr.0174.200412a.1273
