(43-5) 04 * << * >> * Русский * English * Содержание * Все выпуски

Асимметричные лазерные гипергеометрические пучки

В.В. Котляр1,2, А.А. Ковалёв1,2, Е.Г. Абрамочкин3

1 ИСОИ РАН – филиал ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН,  
443001, Россия, г. Самара, ул. Молодогвардейская, д. 151,
2 Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва,
443086, Россия, г. Самара, Московское шоссе, д. 34,
3 Самарский филиал федерального государственного бюджетного учреждения науки
Физического института имени П.Н. Лебедева Российской академии наук (СФ ФИАН), Самара, Россия

 PDF, 890 kB

DOI: 10.18287/2412-6179-2019-43-5-735-740

Страницы: 735-740.

Аннотация:
Рассмотрены асимметричные пучки Куммера (аК-пучки), скалярная комплексная амплитуда которых пропорциональна функции Куммера (вырожденной гипергеометрической функции). Эти пучки являются точным решением параксиального уравнения распространения (уравнения типа Шредингера) и получаются из обычных симметричных гипергеометрических пучков путём комплексного смещения координат. При распространении аК-пучки слабо изменяют свою интенсивность и вращаются вокруг оптической оси. Эти пучки – пример вихревых лазерных пучков с дробным орбитальным угловым моментом, величина которого зависит от четырёх параметров: топологического заряда вихря, величины смещения, параметра логарифмического аксикона и степени радиального сомножителя. Изменяя эти параметры, можно управлять орбитальным угловым моментом пучка: непрерывно увеличивать или уменьшать его.

Ключевые слова:
оптический вихрь, асимметричный лазерный пучок, функция Куммера, гипергеометрическая функция, логарифмический аксикон, орбитальный угловой момент.

Цитирование:
Котляр, В.В. Асимметричные лазерные гипергеометрические пучки / В.В. Котляр, А.А. Ковалёв, Е.Г. Абрамочкин // Компьютерная оптика. – 2019. – Т. 43, № 5. – С. 735-740. – DOI: 10.18287/2412-6179-2019-43-5-735-740.

Благодарности:
Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (грант 18-19-00595) в части «Смещённые пучки Куммера», Федерального агентства научных организаций и Российского фонда фундаментальных исследований (грант 18-29-20003) в части «Орбитальный угловой момент асимметричного пучка Куммера», а также Министерства науки и высшего образования РФ в рамках выполнения работ по Государственному заданию ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН (соглашение № 007-ГЗ/Ч3363/26) в части «Численное моделирование».

Литература:
  1. Kotlyar, V.V. Family of hypergeometric laser beams / V.V. Kotlyar, A.A. Kovalev // Journal of the Optical Society of America A. – 2008. – Vol. 25, Issue 1. – P. 262-270. – DOI: 10.1364/JOSAA.25.000262.
  2. Janicijevic, L.J. Fraunhofer diffraction of a Gaussian beam by a four-sector binary grating with a half period fringes shift between adjacent sectors / L.J. Janicijevic, S. Topuzoski, L. Stoyanov, A. Dreischuh // Optical and Quantum Electronics. – 2019. – Vol. 51. – 71.
  3. Kotlyar, V.V. Asymmetric Bessel modes / V.V. Kotlyar, A.A. Kovalev, V.A. Soifer // Optics Letters. – 2014. – Vol. 39, Issue 8. – P. 2395-2398. – DOI: 10.1364/OL.39.002395.
  4. Kovalev, A.A. Asymmetric Laguerre-Gaussian beams / A.A. Kovalev, V.V. Kotlyar, A.P. Porfirev // Physical Review A. – 2016. – Vol. 93, Issue 6. – 063858. – DOI: 10.1103/PhysRevA.93.063858.
  5. Durnin, J. Diffraction-free beams / J. Durnin, J.J. Miceli, J.H. Eberly // Physical Review Letters. – 1987. – Vol. 58. – P. 1499-1501.
  6. Allen, L. Orbital angular momentum of light and the transformation of Laguerre-Gaussian laser modes / L. Allen, M.W. Beijersbergen, R.J.C. Spreeuw, J.P. Woerdman // Physical Review A. – 1992. – Vol. 45. – P. 8185-8189.
  7. Barcelo-Chong, A. Asymmetric Mathieu beams / A. Barcelo-Chong, B. Estrada-Portillo, A. Canales-Benavides, S. Lopez-Aguayo // Chinese Optics Letters. – 2018. – Vol. 16, Issue 12. – 122601.
  8. Zhao, Q. Shaping diffraction-free Lommel beams with digital binary amplitude masks / Q. Zhao, L. Gong, Y.M. Li // Applied Optics. – 2015. – Vol. 54, Issue 25. – P. 7553-7558.
  9. Anguiano-Morales, M. Self-healing properties of asymmetric Bessel beams / M. Anguiano-Morales // Optical and Quantum Electronics. – 2018. – Vol. 50. – 363.
  10. Wu, Q. Study of the nonparaxial propagation of asymmetric Bessel-Gauss beams by using virtual source method / Q. Wu, Z. Ren // Optics Communications. – 2019. – Vol. 432. – P. 8-12.
  11. Alam, S.U. Nonlinear frequency doubling characteristics of asymmetric vortices of tunable, broad orbital angular momentum spectrum / S.U. Alam, A.S. Rao, A. Ghosh, P. Vaity, G.K. Samanta // Applied Physics Letters. – 2018. – Vol. 112, Issue 17. – 171102.
  12. Седлецкий, А.М. Асимптотика нулей вырожденной гипергеометрической функции / А.М. Седлецкий // Математические заметки. – 2007. – Т. 82, Вып. 2. – С. 262-271.
  13. Абрамовиц, М. Справочник по специальным функциям / М. Абрамовиц, И. Стиган. – М.: Наука, 1979.

 

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