Аннотация:
С помощью недавно открытых асимметричных лазерных пучков Лагерра–Гаусса осуществлён захват и передача орбитального углового момента диэлектрическим микрочастицам. При этом экспериментально показано, что при постоянном топологическом заряде и увеличивающемся параметре асимметрии пучка возрастает скорость движения полистироловых шариков при их движении по траектории в форме полумесяца.

Ключевые слова :
теория дифракции, оптические вихри, распространение в пространстве, оптическая ловушка, орбитальный угловой момент, пучок Лагерра–Гаусса, асимметрия лазерного пучка, комплексное смещение.

Цитирование:
Ковалёв, А.А. Передача орбитального углового момента асимметричных пучков Лагерра–Гаусса диэлектрическим микрочастицам / А.А. Ковалёв, В.В. Котляр, А.П. Пор­фирь­ев // Компьютерная оптика. – 2016. – Т. 40, № 3. – С. 305-311. – DOI: 10.18287/2412-6179-2016-40-3-305-311.

Литература:

1. Huang, S. Composite vortex beams by coaxial superposition of Laguerre-Gaussian beams / S. Huang, Z. Miao, C. He, F. Pang, Y. Li, T. Wang // Optics and Lasers in Engineering. – 2016. – Vol. 78. – P. 132-139.
2. Plick, W.N. Physical meaning of the radial index of Laguerre-Gauss beams / W.N. Plick, M. Krenn // Physical Review A. – 2015. – Vol. 92(6). – 063841.
3. Савельев, Д.А. Особенности острой фокусировки вихревых пучков Гаусса-Лагерра / Д.А. Савельев, С.Н. Хо­нина // Компьютерная оптика. – 2015. – Т. 39, №. 5. – С. 654-662. – DOI: 10.18287/0134-2452-2015-39-5-654-662.
4. Stilgoe, A.B. Energy, momentum and propagation of non-paraxial high-order Gaussian beams in the presence of an aperture / A.B. Stilgoe, T.A. Nieminen, H. Rubinsztein-Dunlop // Journal of Optics (United Kingdom). – 2015. – Vol. 17(12). – 125601 (12 p). – DOI:10.1088/2040-8978/17/12/125601.
5. Zhang, Y. Anharmonic propagation of two-dimensional beams carrying orbital angular momentum in a harmonic potential / Y. Zhang, X. Liu, M. Belic, W. Zhong, F. Wen, Y. Zhang // Optics Letters. – 2015. – Vol. 40. – P. 3786-3789.
6. Kim, D.J. High-power TEM00 and Laguerre–Gaussian mode generation in double resonator configuration / D.J. Kim, J.W. Kim // Applied Physics B. – 2015. – Vol. 121(3). – P. 401-405.
7. Das, B.C. Narrowing of Doppler and hyperfine line shapes of Rb - D2 transition using a vortex beam / B.C. Das, D. Bhattacharyya, S. De // Chemical Physics Letters. – 2016. – Vol. 644. – P. 212-218.
8. Allocca, A. Higher-order Laguerre-Gauss interferometry for gravitational-wave detectors with in situ mirror defects compensation / A. Allocca, A. Gatto, M. Tacca, R.A. Day, M. Barsuglia, G. Pillant, C. Buy, G. Vajente // Physical Review D. – 2015. – Vol. 92(10). – 102002.
9. Sun, K. Spin-orbital-angular-momentum coupling in Bose-Einstein condensates / K. Sun, C. Qu, C. Zhang // Physical Review A. – 2015. – Vol. 91(6). – 063627.
10. Redding, B. Optical trap for both transparent and absorbing particles in air using a single shaped laser beam / B. Redding, Y. Pan // Optics Letters. – 2015. – Vol. 40(12). – P. 2798-2801.
11. Thanopulos, I. Dynamics of submicron aerosol droplets in a robust optical trap formed by multiple Bessel beams / I. Thanopulos, D. Luckhaus, T.C. Preston, R. Signorell // Journal of Applied Physics. – 2014. – Vol. 115(15). – 154304.
12. Carrat, V. Long-distance channeling of cold atoms exiting a 2D magneto-optical trap by a Laguerre-Gaussian laser beam / V. Carrat, C. Cabrera-Gutiérrez, M. Jacquey, J. Ta­bosa, B. Viaris de Lesegno, L. Pruvost // Optics Letters. – 2014. – Vol. 39(3). – P. 719-722.
13. Kotlyar, V.V. Asymmetric Bessel–Gauss beams / V.V. Kot­lyar, A.A. Kovalev, R.V. Skidanov, V.A. Soifer // Journal of the Optical Society of America A. – 2014. – Vol. 31. – P. 1977-1983.
14. Kotlyar, V.V. Asymmetric Bessel modes / V.V. Kotlyar, A.A. Kovalev, V.A. Soifer // Optics Letters. – 2014. – Vol. 39(8). – P. 2395-2398.
15. Порфирьев, А.П. Оптический захват и перемещение микрочастиц с помощью асимметричных пучков Бесселя–Гаусса / А.П. Порфирьев, А.А. Ковалёв, В.В. Котляр // Компьютерная оптика. – 2016. – Т. 40, №. 2. – С. 152-157. – DOI: 10.18287/2412-6179-2016-40-2-152-157.
16. Ковалёв, А.А. Пучки Лагерра–Гаусса с комплексным смещением в декартовых координатах / А.А. Ковалёв, В.В. Котляр, С.Г. Засканов, Д.С. Калинкина // Компьютерная оптика. – 2016. – Т. 40. – №. 1. – P. 5-11.
17. Rykov, M.A. Modifying the laser beam intensity distribution for obtaining improved strength characteristics of an optical trap / M.A. Rykov, R.V. Skidanov // Applied Optics. – 2014. – Vol. 53. – P. 156-164.
18. Kim, H.C. Hermite–Gaussian and Laguerre–Gaussian beams beyond the paraxial approximation / H.C. Kim, Y.H. Lee // Optics Communications. – 1999. – Vol. 169. – P. 9-16.

---

© 2009, IPSI RAS
Institution of Russian Academy of Sciences, Image Processing Systems Institute of RAS, Russia, 443001, Samara, Molodogvardeyskaya Street 151; E-mail: ko@smr.ru; Phones: +7 (846) 332-56-22, Fax: +7 (846) 332-56-20