|
Компьютерная оптика, 2014, том 38, выпуск 2, страницы 162–170
(Mi co256)
|
|
|
|
ДИФРАКЦИОННАЯ ОПТИКА, ОПТИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ
Вращающиеся элегантные пучки Бесселя–Гаусса
В. В. Котлярab, А. А. Ковалёвab, Р. В. Скидановab, В. А. Сойферab a Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королёва (национальный исследовательский университет)
b Институт систем обработки изображений РАН
Аннотация:
Рассмотрено новое трёхпараметрическое семейство вращающихся асимметричных пучков Бесселя–Гаусса (аБГ-пучки) с целым и дробным орбитальным угловым моментом (ОУМ). аБГ-пучки описываются произведением функции Гаусса и функции Бесселя первого рода $n$-го порядка с комплексным аргументом и имеют конечную энергию. Степень асимметрии аБГ-пучка зависит от вещественного параметра $c \geq 0$: при $c = 0$ аБГ-пучок совпадает с обычным радиально-симметричным пучком Бесселя–Гаусса; с ростом c аБГ-пучок приобретает форму полумесяца и при $c\gg 1$ вытягивается по вертикальной оси и смещается по горизонтальной оси. Распределение интенсивности асимметричных пучков Бесселя–Гаусса в начальной плоскости имеет счётное число изолированных нулей, расположенных на горизонтальной оси. На месте этих нулей находятся оптические вихри с единичными топологическими зарядами и противоположными знаками с разных сторон от начала координат. При распространении пучка центры этих вихрей вместе со всем пучком вращаются вокруг оптической оси с неравномерной скоростью (при большом $c\gg 1$): на расстоянии, равном длине Рэлея, они повернутся на $45$ градусов, и на остальном расстоянии — ещё на $45$ градусов. При разных значениях параметра c нули интенсивности в поперечном распределении интенсивности пучка меняют свои местоположения и изменяют ОУМ пучка. Изолированный ноль интенсивности на оптической оси порождает оптический вихрь с топологическим зарядом $n$. Лазерный пучок в виде вращающегося полумесяца был сформирован с помощью модулятора света.
Ключевые слова:
лазерный пучок Бесселя–Гаусса, орбитальный угловой момент, вращение светового пучка, функция Бесселя с комплексным аргументом.
Поступила в редакцию: 24.03.2014
Образец цитирования:
В. В. Котляр, А. А. Ковалёв, Р. В. Скиданов, В. А. Сойфер, “Вращающиеся элегантные пучки Бесселя–Гаусса”, Компьютерная оптика, 38:2 (2014), 162–170
Образцы ссылок на эту страницу:
https://www.mathnet.ru/rus/co256 https://www.mathnet.ru/rus/co/v38/i2/p162
|
|