Прямое измерение общего орбитального углового момента в астигматических структурированных пучках и потеря ими нескольких степеней свободы

Воляр А.В.; Абрамочкин Е.Г.; Брецько М.В.; Акимова Я.Е.; Volyar A.V.; Abramochkin E.G.; Bretsko M.V.; Akimova Y.E.

doi:10.18287/2412-6179-CO-1506

Научные статьи \ Прикладные науки. Медицина. Технология \ Инженерное дело. Техника в целом \ Общее машиностроение. Ядерная технология. Электротехника. Технология машиностроения \ Электротехника

Прямое измерение общего орбитального углового момента в астигматических структурированных пучках и потеря ими нескольких степеней свободы

Воляр А.В. Абрамочкин Е.Г. Брецько М.В. Акимова Я.Е.

Журнал: Компьютерная оптика @computer-optics

Рубрика: Дифракционная оптика, оптические технологии

Статья в выпуске: 6 т.48, 2024 года.

Бесплатный доступ

В статье показано, что модель астигматического структурированного пучка, полученная ABCD матричным методом, оказывается более простой и наглядной по сравнению с подходом на основе интегральных преобразований (статья Воляр, А.В. Управление гигантскими всплесками орбитального углового момента структурированных Лагерр–Гауссовых пучков в среде с общим астигматизмом / А.В. Воляр, Е.Г. Абрамочкин, М.В. Брецько, С.И. Халилов, Я.Е. Акимова // Компьютерная оптика. – 2024. – Т. 48, № 1. – С. 35-46. – DOI: 10.18287/2412-6179-CO-1395). Мы детально изучили физические механизмы формирования экстремальных значений орбитального углового момента после цилиндрической линзы при общем астигматизме. Исследования спектра мод структурированного пучка позволили разработать новый метод измерения общего в структурированном пучке, основанный на единственном измерении перекрестного момента интенсивности при компьютерной обработке картины интенсивности. Показано, что в основе таких упрощенных измерений лежит вырождение недиагональных элементов W и M субматриц, что снижает число дополнительных степеней свободы структурированного пучка с десяти до семи.

структурированный свет \ астигматические пучки \ ABCD-матрицы \ орбитальный угловой момент \ моменты интенсивности

Похожие статьи в разделе Электротехника

Тонкая структура отображений структурированного пучка Лагерра–Гаусса на орбитальную сферу Пуанкаре

Воляр А.В., Абрамочкин Е.Г., Брецько М.В.

Управление гигантскими всплесками орбитального углового момента структурированных лагерр-гауссовых пучков в среде с общим астигматизмом

Воляр А.В., Абрамочкин Е.Г., Брецько М.В., Халилов С.И., Акимова Я.Е.

Управление всплесками орбитального углового момента в астигматических структурированных пучках в рамках ABCD матричных преобразований

Воляр Александр Владимирович, Брецько Михаил Владимирович, Халилов Сервер Искандарович, Акимова Яна Евгеньевна

Гигантские всплески и провалы орбитального углового момента в устойчивых к простому астигматизму структурированных лагерр-гауссовых пучках

Воляр Александр Владимирович, Абрамочкин Евгений Григорьевич, Акимова Яна Евгеньевна, Брецько Михаил Владимирович

Как астигматическая фаза Гуи формирует и разрушает инварианты структурированного пучка

А.В. Воляр, М.В. Брецько, С.И. Халилов, Я.Е. Акимова

Прямое измерение орбитальных параметров Стокса

Воляр А.В., Брецько М.В., Халилов С.И., Акимова Я.Е.

Короткий адрес: https://sciup.org/140310409

IDS: 140310409 | DOI: 10.18287/2412-6179-CO-1506

Direct measuring the total orbital angular momentum in astigmatic structured beams and the loss of several degrees of freedom

In this article, a model of the astigmatic structured beam obtained by the ABCD matrix method is shown to be simpler and more visual compared to the approach of integral transforms [Volyar AV, Abramochkin EG, Bretsko MV, Khalilov SI, Akimova YE. Control of giant orbital angular momentum bursts of structured Laguerre-Gaussian beams in a medium with general astigmatism. Computer Optics 2024; 48(1): 35-46. DOI: 10.18287/2412-6179-CO-1395]. We study in detail physical mechanisms of shaping super-high orbital angular momentum (OAM) after a cylindrical lens during general astigmatic transformations. We also theoretically substantiate and experimentally confirm a new technique for measuring a total OAM in the structured beam based on a single measurement of the crossed intensity moment as a result of computer processing of the intensity pattern. It is shown that such simplified measurements are based on the degeneracy of the off-diagonal elements W and M of the submatrices, which reduces the number of additional degrees of freedom of the structured beam from ten to seven.