Сравнение устойчивости вихревых пучков Лагерра-Гаусса к случайным флуктуациям оптической среды

Сравнение устойчивости вихревых пучков Лагерра-Гаусса к случайным флуктуациям оптической среды

Автор: Карпеев Сергей Владимирович, Паранин Вячеслав Дмитриевич, Кириленко Михаил Сергеевич

Журнал: Компьютерная оптика @computer-optics

Рубрика: Дифракционная оптика, оптические технологии

Статья в выпуске: 2 т.41, 2017 года.

Бесплатный доступ

Численно и экспериментально исследовано распространение вихревых пучков Лагерра-Гаусса через случайную фазовую искажающую среду. Проанализировано влияние порядка моды на степень сохранения вихрей различных порядков в случайной среде. Экспериментально показано повышение устойчивости обнаружения вихря в пучке при небольшой дефокусировке выходного Фурье-каскада оптического коррелятора.

Пучки лагерра-гаусса, оптические вихри, случайные флуктуации оптической среды

Короткий адрес: https://sciup.org/14059553

IDR: 14059553   |   DOI: 10.18287/2412-6179-2017-41-2-208-217

Список литературы Сравнение устойчивости вихревых пучков Лагерра-Гаусса к случайным флуктуациям оптической среды

  • Wang, F. Propagation of partially coherent beam in turbulent atmosphere: a review (invited review)/F. Wang, X. Liu, Y. Cai//Progress In Electromagnetics Research. -2015. -Vol. 150. -P. 123-143. - DOI: 10.2528/PIER15010802
  • Korotkova, O. Random light beams: theory and applications/O. Korotkova. -Boca Raton, FL: CRC Press, Taylor & Francis Group, 2013. -366 p. -ISBN: 978-1-4398-1950-0.
  • Majumdar, A.K. Free-space laser communications: principles and advances/A.K. Majumdar, J.C. Ricklin. -New York: Springer Science & Business Media, 2008. -418 p. -ISBN: 978-0-387-28652-5.
  • Mishchenko, M.I. Electromagnetic scattering by particles and particle groups: An introduction/M.I. Mishchenko. -Cambridge: Cambridge University Press, 2014. -450 p. -ISBN: 978-0-521-51992-2.
  • Татарский, В.И. Теория флуктуационных явлений при распространении волн в турбулентной атмосфере/В.И. Татарский. -М.: Издательство Академии наук СССР, 1959. -232 с.
  • Dainty, J.C. Laser speckle and related phenomena/J.C. Dainty, A.E. Ennos, M. Françon, J.W. Goodman, T.S. McKechnie, G. Parry. -Berlin: Springer, 1975. -286 p. -ISBN: 978-3-540-07498-4.
  • Ishimaru, A. Wave propagation and scattering in random media/A. Ishimaru. -New York: Academic Press, 1978. -572 p. -ISBN: 978-0-12-374701-3.
  • Fante, R.L. Wave propagation in random media: a systems approach./R.L. Fante//Progress in Optics. -1985. -Vol. 22. -P. 341-398. - DOI: 10.1016/S0079-6638(08)70152-5
  • Andrews, L.C. Laser beam propagation through random media/L.C. Andrews, R.L. Phillips. -Bellingham, WA: SPIE Optical Engineering Press, 1998. -434 p. -ISBN: 978-0-819-42787-8.
  • Gbur, G. Spreading of partially coherent beams in random media/G. Gbur, E. Wolf//Journal of the Optical Society of America A. -2002. -Vol. 19, Issue 8. -P. 1592-1598. - DOI: 10.1364/JOSAA.19.001592
  • Eyyuboglu, H.T. Complex degree of coherence for partially coherent general beams in atmospheric turbulence/H.T. Eyyuboglu, Y. Baykal, Y. Cai//Journal of the Optical Society of America A. -2007. -Vol. 24, Issue 9. -P. 2891-2901. - DOI: 10.1364/JOSAA.24.002891
  • Wang, D. Evolution properties of the complex degree of coherence of a partially coherent Laguerre-Gaussian beam in turbulent atmosphere/D. Wang, F. Wang, Y. Cai, J. Chen//Journal of Modern Optics. -2012. -Vol. 59, Issue 4. -P. 372-380. - DOI: 10.1080/09500340.2011.628419
  • Gbur, G. Vortex beam propagation through atmospheric turbulence and topological charge conservation/G. Gbur, R.K. Tyson//Journal of the Optical Society of America A. -2008. -Vol. 25(1). -P. 225-230. - DOI: 10.1364/JOSAA.25.000225
  • Cai, Y. Propagation of various dark hollow beams in a turbulent atmosphere/Y. Cai, S. He//Optics Express. -2006. -Vol. 14, Issue 4. -P. 1353-1367. - DOI: 10.1364/OE.14.001353
  • Eyyuboğlu, H.T. Propagation of higher order Bessel-Gaussian beams in turbulence/H.T. Eyyuboğlu//Applied Physics B. -2007. -Vol. 88, Issue 2. -P. 259-265. - DOI: 10.1007/s00340-007-2707-6
  • Chu, X. Evolution of an Airy beam in turbulence/X. Chu//Optics Letters. -2011. -Vol. 36, Issue 14. -P. 2701-2703. - DOI: 10.1364/OL.36.002701
  • Du, X. Changes in the statistical properties of stochastic anisotropic electromagnetic beams on propagation in the turbulent atmosphere/X. Du, D. Zhao, O. Korotkova//Optics Express. -2007. -Vol. 15, Issue 25. -P. 16909-16915. - DOI: 10.1364/OE.15.016909
  • Wang, H. The propagation of radially polarized partially coherent beam through an optical system in turbulent atmosphere/H. Wang, D. Liu, Z. Zhou//Applied Physics B. -2010. -Vol. 101, Issue 1. -P. 361-369. - DOI: 10.1007/s00340-010-4106-7
  • Ji, X. Effective Rayleigh range of Gaussian array beams propagating through atmospheric turbulence/X. Ji, Z. Pu//Optics Communications. -2010. -Vol. 283, Issue 20. -P. 3884-3890 DOI: 10.1016/j.optcom.2010.06.025
  • Chen, C. Propagation of radial Airy array beams through atmospheric turbulence/C. Chen, H. Yang, M. Kavehrad, Z. Zhou//Optics and Lasers in Engineering. -2014. -Vol. 52. -P. 106-114. - DOI: 10.1016/j.optlaseng.2013.07.003
  • Soskin, M.S. Singular optics/M.S. Soskin, M.V. Vasnetsov. -In book: Progress in Optics/E. Wolf, ed. -Chapter 4. -Amsterdam, North Holland: Elsevier Science, 2001. -P. 219-276. - DOI: 10.1016/S0079-6638(01)80018-4
  • Bozinovic, N. Terabit-scale orbital angular momentum mode division multiplexing in fibers/N. Bozinovic, Y. Yue, Y. Ren, M. Tur, P. Kristensen, H. Huang, A.E. Willer, S. Ramachandran//Science. -2013. -Vol. 340, Issue 6140. -P. 1545-1548. - DOI: 10.1126/science.1237861
  • 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
  • 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
  • Хонина, С.Н. Вихревые лазерные пучки и их применение/С.Н. Хонина. -В кн.: Нанофотоника и её применение в системах ДЗЗ/Е.А. Безус, Д.А. Быков, Л.Л. Досколович, Н.Л. Казанский, С.В. Карпеев, А.А. Морозов, П.Г. Серафимович, Р.В. Скиданов, В.А. Сойфер, С.И. Харитонов, С.Н. Хонина; под ред. В.А. Сойфера. -Самара: Новая техника, 2016. -Гл. 4. -С. 275-351. -ISBN: 978-5-88940-140-7.
  • Vortex beams in turbulent media: Review/V.A. Soifer, О. Korotkova, S.N. Khonina, Е.А. Shchepakina//Computer Optics. -2016. -Vol. 40(5). -P. 605-624. - DOI: 10.18287/2412-6179-2016-40-5-605-624
  • Wang, T. Beam-spreading and topological charge of vortex beams propagating in a turbulent atmosphere/T. Wang, J. Pu, Z. Chen//Optics Communications. -2009. -Vol. 282, Issue 7. -P. 1255-1259. - DOI: 10.1016/j.optcom.2008.12.027
  • Malik, M. Influence of atmospheric turbulence on optical communications using orbital angular momentum for encoding/M. Malik, M. O'Sullivan, B. Rodenburg, M. Mirhosseini, J. Leach, M.P.J. Lavery, M.J. Padgett, R.W. Boyd//Optics Express. -2012. -Vol. 20, Issue 12. -P. 13195-13200. - DOI: 10.1364/OE.20.013195
  • Study of propagation of vortex beams in aerosol optical medium/A.P. Porfirev, M.S. Kirilenko, S.N. Khonina, R.V. Skidanov, V.A. Soifer//Applied Optics. -2017. -Vol. 56, Issue 11. -P. E8-E15. - DOI: 10.1364/AO.56.0000E8
  • Kotlyar, V.V. Light field decomposition in angular harmonics by means of diffractive optics/V.V. Kotlyar, S.N. Khonina, V.A. Soifer//Journal of Modern Optics. -1998. -Vol. 45, Issue 7. -P. 1495-1506. - DOI: 10.1080/09500349808230644
  • An analysis of the angular momentum of a light field in terms of angular harmonics/S.N. Khonina, V.V. Kotlyar, V.A. Soifer, P. Pääkkönen, J. Simonen, J. Tu-runen//Journal of Modern Optics. -2001. -Vol. 48(10). -P. 1543-1557. - DOI: 10.1080/09500340108231783
  • Lutomirski, R.F. Propagation of a finite optical beam in an inhomogeneous medium/R.F. Lutomirski, H.T. Yura//Applied Optics. -1971. -Vol. 10, Issue 7. -P. 1652-1658. - DOI: 10.1364/AO.10.001652
  • Feizulin, Z.I. Broadening of a laser beam in a turbulent medium/Z.I. Feizulin, Y.A. Kravtsov//Radiophysics and Quantum Electronics. -1967. -Vol. 10, Issue 1. -P. 33-35. - DOI: 10.1007/BF01038157
  • Young, C.Y. Turbulence induced beam spreading of higher order mode optical waves/C.Y. Young, Y.V. Gilchrest, B.R. Macon//Optical Engineering. -2002. -Vol. 41, Issue 5. -P. 1097-1103. - DOI: 10.1117/1.1465427
  • Прудников, А.П. Интегралы и ряды. Специальные функции/А.П. Прудников, Ю.А. Брычков, О.И. Маричев. -М.: Наука, 1983. -748 c.
  • Математическая модель полностью оптической системы детектирования параметров распространения мод в оптическом волокне при маломодовом режиме для адаптивной компенсации смешения мод/В.С. Любопытов, А.З. Тлявлин, А.Х. Султанов, В.Х. Багманов, С.Н. Хонина, С.В. Карпеев, Н.Л. Казанский//Компьютерная оптика. -2013. -Т. 37, № 3. -С. 352-359.
  • Berezny, A.E. Computer-generated holographic optical elements produced by photolithography/A.E. Berezny, S.V. Karpeev, G.V Uspleniev//Optics and Lasers in Engineering. -1991. -Vol. 15(5). -P. 331-340. - DOI: 10.1016/0143-8166(91)90020-T
  • Khonina, S.N. Polarization converter for higher-order laser beams using a single binary diffractive optical element as beam splitter/S.N. Khonina, S.V. Karpeev, S.V. Alferov//Optics Letters. -2012. -Vol. 37, Issue 12. -P. 2385-2387. - DOI: 10.1364/OL.37.002385
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp