Аннотация:
Рассмотрены векторные пучки Ханкеля с круговой поляризацией. Эти пучки являются обобщением сферической волны, в которую внедрен оптический вихрь. Получены явные аналитические выражения для всех шести проекций электрического и магнитного векторов напряженности электромагнитного поля. Эти выражения точно удовлетворяют системе уравнений Максвелла. Показано отличие в характере распространения в пространстве для пучков Ханкеля с левой и правой круговыми поляризациями. Получены также выражения в дальней зоне дифракции для проекций векторов Умова–Пойнтинга и углового момента.

Ключевые слова :
оптический вихрь, пучок Ханкеля, круговая поляризация, уравнения Максвелла, орбитальный угловой момент.

Цитирование:
Котляр, В.В. Вихревые векторные пучки Ханкеля с круговой поляризацией / В.В. Котляр, А.А. Ковалев, М.А. Волынов // Компьютерная оптика. – 2016. – Т. 40, № 6. – С. 765-771. – DOI: 10.18287/2412-6179-2016-40-6-765-771.

Литература:

1. Mishra, S.R. A vector wave analysis of a Bessel beam / S.R. Mishra // Optics Communications. – 1991. – Vol. 85, Issue 2-3. – P. 159-161. – DOI: 10.1016/0030-4018(91)90386-R.
2. Bouchal, Z. Non-diffractive vector Bessel beams / Z. Bouchal, M. Olivík // Journal of Modern Optics. – 1995. – Vol. 42, Issue 8. – P. 1555-1566. – DOI: 10.1080/09500349514551361.
3. Horak, R. Nondiffracting stationary electromagnetic fields / R. Horak, Z. Bouchal, J. Bajer // Optics Communications. – 1997. – Vol. 133, Issues 1-6. – P. 315-327. – DOI: 10.1016/S0030-4018(96)00490-7.
4. Jauequi, R. Quantum-mechanical properties Bessel beams / R. Jauequi, S. Hacyan // Physical Review A. – 2005. – Vol. 71, Issue 3. – 033411. – DOI: 10.1103/PhysRevA.71.033411.
5. Yu, Y.Z. Vector analyses of nondiffracting Bessel beams / Y.Z. Yu, W.B. Dou // Progress In Electromagnetics Research Letters. – 2008. – Vol. 5. – P. 57-71.
6. Wang, Y. Vector analyses of linearly and circularly polarized Bessel beams using Herz vector potentials / Y. Wang, W. Dou, H. Meng // Optics Express. – 2014. – Vol. 22, Issue 7. – P. 7821-7830. – DOI: 10.1364/OE.22.007821.
7. Котляр, В.В. Непараксиальные вихревые лазерные пучки Ханкеля первого и второго типов / В.В. Котляр, А.А. Ковалёв, В.А. Сойфер // Компьютерная оптика. – 2015. – Т. 39, № 3. – С. 299-304.
8. Котляр, В.В. Векторные лазерные пучки Ханкеля с орбитальным угловым моментом / В.В. Котляр, А.А. Ковалёв // Компьютерная оптика. – 2015. – Т. 39, № 4. – С. 449-452. – DOI: 10.18287/0134-2452-2015-39-4-449-452.
9. Kotlyar, V.V. Vectorial rotating vortex Hankel laser beams / V.V. Kotlyar, A.A. Kovalev, V.A. Soifer // Journal of Optics. – 2016. – Vol. 18(9). – 095602. – DOI: 10.1088/2040-8978/18/9/095602.
10. Cerjan, A. Orbital angular momentum of Laguerre-Gaussian beams beyond the paraxial approximation / A. Cerjan, C. Cerjan // Journal of the Optical Society of America A. – 2011. – Vol. 28, Issue 11. – P. 2253-2260. – DOI: 10.1364/JOSAA.28.002253.
11. Youngworth, K.S. Focusing of high numerical aperture cylindrical-vector beams / K.S. Youngworth, T.G. Brown // Optics Express. – 2000. – Vol. 7, Issue 2. – P. 77-87. – DOI: 10.1364/OE.7.000077.
12. Zhan, Q. Focus shaping using cylindrical vector beams / Q. Zhan, J.R. Leger // Optics Express. – 2002. – Vol. 10, Issue 7. – P. 324-331. – DOI: 10.1364/OE.10.000324.
13. Allen, L. Orbital angular momentum of light and the transformation of Laguerre–Gaussian laser modes / L. Allen, M.W. Beijersergen, R.J.C. Spreeuw, J.P. Woerdman // Physical Review A. – 1992. – Vol. 45, Issue 11. – P. 8185-8189. – DOI: 10.1103/PhysRevA.45.8185.
14. Volke-Sepulveda, K. Orbital angular momentum of a high-order Bessel light beam / K. Volke-Sepulveda, V. Garcés-Chávez, S. Chávez-Cedra, J. Arlt, K. Dholakia // Journal of Optics B: Quantum and Semiclassical Optics. – 2002. – Vol. 4(2). – P. S82-S89.

---

© 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