(43-3) 04 * << * >> * Русский * English * Содержание * Все выпуски

 PDF, 887 kB

DOI: 10.18287/2412-6179-2019-43-3-368-375

Страницы:368-375.

Аннотация:
Экспериментально исследовано распространение различным образом структурированных вихревых пучков с длиной волны 1530 нм через случайную искажающую среду. Проанализировано влияние аэрозольной преграды на сцинтилляционный индекс пучка. Экспериментально исследована возможность корреляционного детектирования наличия вихревой фазы в условиях блужданий пучков, вызванных потоком  теплого воздуха.

Ключевые слова:
модулированные пучки, оптические вихри, телекоммуникационная длина волны, случайные флуктуации оптической среды, сцинтилляционный индекс

Цитирование:
Карпеев, С.В. Возможности передачи и детектирования модулированных пучков с длиной волны 1530 нм в условиях случайных флуктуаций среды распространения / С.В. Карпеев, В.В. Подлипнов, Н.А. Ивлиев, В.Д. Паранин // Компьютерная оптика. – 2019. – Т. 43, № 3. – С. 368-375. – DOI: 10.18287/2412-6179-2019-43-3-368-375.

1. 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.
2. Korotkova, O. Random light beams: theory and applications / O. Korotkova. – Boca Raton, FL: CRC Press, 2013. – 366 p. – ISBN: 978-1-4398-1950-0.
3. 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.
4. 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.
5. Татарский, В.И. Теория флуктуационных явлений при распространении волн в турбулентной атмосфере / В.И. Татарский. – М.: Издательство Академии наук СССР, 1959. – 232 с.
6. 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.
7. Ishimaru, A. Wave propagation and scattering in random media / A. Ishimaru. – New York: Academic Press, 1978. – 572 p. – ISBN: 978-0-12-374701-3.
8. 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.
9. 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.
10. Паранин, В.Д. Управление формированием вихревых пучков Бесселя в с-срезах одноосных кристаллов за счёт изменения расходимости пучка / В.Д. Паранин, С.В. Карпеев, С.Н. Хонина // Квантовая электроника. – 2016. – Т. 46, № 2. – С. 163-168.
11. Kotlyar, V.V, Algorithm for the generation of non-diffracting Bessel modes / V.V. Kotlyar, S.N. Khonina, V.A. Soifer // Journal of Modern Optics. – 1995. – Vol. 42, Issue 6. – P. 1231-1239.
12. 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, Issue 1. – P. 225-230. – DOI: 10.1364/JOSAA.25.000225.
13. 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.
14. 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.
15. 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.
16. 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.
17. 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.
18. 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.
19. 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.
20. Lavery, M.P.J. Refractive elements for the measurement of the orbital angular momentum of a single photon / M.P.J. Lavery, DJ. Robertson, G.C.G. Berkhout, G.D. Love, M.J. Padgett, J. Courtial // Optics Express. – 2012. – Vol. 20, Issue 3. – P. 2110-2115. – DOI: 10.1364/OE.20.002110.
21. Aksenov, V.P. Orbital angular momentum of a laser beam in a turbulent medium: preservation of the average value and variance of fluctuations / V.P. Aksenov, V.V. Kolosov, G.A. Filimonov, C.E. Pogutsa // Journal of Optics. – 2016. – Vol. 18, Issue 5. – 054013. – DOI: 10.1088/2040-8978/18/5/054013.
22. Khonina, S.N. A technique for simultaneous detection of individual vortex states of Laguerre–Gaussian beams transmitted through an aqueous suspension of microparticles / S.N. Khonina, S.V. Karpeev, V.D. Paranin // Optics and Lasers in Engineering. – 2018. – Vol. 105. – P. 68-74. – DOI: 10.1016/j.optlaseng.2018.01.006.
23. 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.
24. 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.
25. 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.
26. 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.
27. 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.
28. Soifer, V.A. 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.
29. Porfirev, A.P. 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.
30. 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.
31. 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.
32. Карпеев, С.В. Сравнение устойчивости вихревых пучков Лагерра–Гаусса к случайным флуктуациям оптической среды / С.В. Карпеев, В.Д. Паранин, М.С. Кириленко // Компьютерная оптика. – 2017. – Т. 41, № 2. – С. 208-217. – DOI: 10.18287/2412-6179-2017-41-2-208-217.
33. Peleg, A. Scintillation index for two Gaussian laser beams with different wavelengths in weak atmospheric turbulence / A. Peleg, J.V. Moloney // Journal of the Optical Society of America A. – 2006. – Vol. 23, Issue 12. – P. 3114-3122. – DOI: 10.1364/JOSAA.23.003114.
34. Гурвич, А.С. Лазерное излучение в турбулентной атмосфере / А.С. Гурвич, А.И. Кон, В.Л. Миронов, С.С. Хмелевцов. – М.: Наука, 1976. – 280 с.
35. Лукин, В.П. Коррекция случайных угловых смещений оптических пучков / В.П. Лукин // Квантовая электроника. – 1980. – Т. 7, № 6. – С. 1270-1279.
36. Методы компьютерной оптики / А.В. Волков, Д.Л. Головашкин, Л.Д. Досколович, Н.Л. Казанский, В.В. Котляр, В.С. Павельев, Р.В. Скиданов, В.А. Сойфер, В.С. Соловьёв, Г.В. Успленьев, С.И. Харитонов, С.Н. Хонина; под ред. В.А. Сойфера. – 2-е изд., исп. – М.: Физмалит, 2003. – 688 с. – ISBN: 5-9221-0434-9.
37. Khonina, S.N. 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. Turunen // Journal of Modern Optics. – 2001. – Vol. 48, Issue 10. – P. 1543-1557. – DOI: 10.1080/09500340108231783.

---

© 2009, IPSI RAS
Россия, 443001, Самара, ул. Молодогвардейская, 151; электронная почта: journal@computeroptics.ru ; тел: +7 (846) 242-41-24 (ответственный секретарь), +7 (846) 332-56-22 (технический редактор), факс: +7 (846) 332-56-20