|
Эта публикация цитируется в 5 научных статьях (всего в 5 статьях)
ДИФРАКЦИОННАЯ ОПТИКА, ОПТИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ
Топологический заряд в дальней зоне оптических вихрей с дробным начальным зарядом: оптические «диполи»
А. Г. Налимовab, В. В. Котлярab a Институт систем обработки изображений РАН - филиал ФНИЦ "Кристаллография и фотоника" РАН, Самара, Россия, г. Самара
b Самарский национальный исследовательский университет имени академика С. П. Королева
Аннотация:
В работе с помощью интеграла Рэлея–Зоммерфельда и формулы Берри рассчитан топологический заряд Гауссова оптического вихря с начальным дробным топологическим зарядом. Показано, что при разной дробной части топологического заряда в пучке присутствует разное число винтовых дислокаций, которые определяют топологический заряд всего пучка. При малой дробной части пучок топологического заряда состоит из основного оптического вихря с центром на оптической оси с топологическим зарядом, равным ближайшему целому числу (пусть $n$), и двух краевых дислокаций, расположенных на вертикальной оси (выше и ниже центра). При увеличении дробной части начального топологического заряда из верхней краевой дислокации формируется «диполь», состоящий из двух вихрей с топологическим зарядом +1 и –1. При дальнейшем увеличении дробной части дополнительный вихрь с топологическим зарядом +1 смещается к центру пучка, а вихрь с топологическим зарядом –1 смещается на периферию. При дальнейшем увеличении дробной части топологического заряда из нижней краевой дислокации формируется другой «диполь», у которого, наоборот, вихрь с топологическим зарядом –1 смещается к оптической оси (к центру пучка), а вихрь с топологическим зарядом +1 смещается на периферию пучка. Когда дробная часть топологического заряда становится равна 1/2, «нижний» вихрь с топологическим зарядом –1, который смещался к центру пучка, начинает смещаться на периферию, а «верхний» вихрь с топологическим зарядом +1 все ближе и ближе смещается к центру пучка и сливается с основным вихрем при приближении дробной части к 1. Такая динамика дополнительных вихрей с топологическим зарядом +1 сверху и с топологическим зарядом –1 снизу определяет, какой целый топологический заряд будет у пучка ($n$ или $n+1$) при разных значениях дробной части из отрезка $[n,~n+1]$.
Ключевые слова:
векторный световой пучок, дробный топологический заряд, оптический вихрь, диполь из двух вихрей
Поступила в редакцию: 19.11.2021 Принята в печать: 13.12.2021
Образец цитирования:
А. Г. Налимов, В. В. Котляр, “Топологический заряд в дальней зоне оптических вихрей с дробным начальным зарядом: оптические «диполи»”, Компьютерная оптика, 46:2 (2022), 189–195
Образцы ссылок на эту страницу:
https://www.mathnet.ru/rus/co1006 https://www.mathnet.ru/rus/co/v46/i2/p189
|
Статистика просмотров: |
Страница аннотации: | 11 | PDF полного текста: | 2 |
|