(45-3) 02 * << * >> * Русский * English * Содержание * Все выпуски

Преобразование краевой дислокации высокого порядка в набор оптических вихрей (винтовых дислокаций)
В.В. Котляр 1,2, А.А. Ковалёв 1,2, А.Г. Налимов 1,2

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

 PDF, 1033 kB

DOI: 10.18287/2412-6179-CO-855

Страницы: 319-323.

Аннотация:
Теоретически показано, что астигматическое преобразование краевой дислокации (прямой линии нулевой интенсивности) n-го порядка формирует на двойном фокусном расстоянии от цилиндрической линзы n оптических эллиптических вихрей (винтовых дислокаций) с единичным топологическим зарядом, расположенных на прямой линии, перпендикулярной краевой дислокации, в точках, координаты которых являются корнями многочлена Эрмита n-го порядка. Орбитальный угловой момент краевой дислокации с астигматической фазой пропорционален n.

Ключевые слова:
астигматическое преобразование, краевая дислокация, винтовая дислокация, оптический вихрь.

Благодарности
Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант 18-29-20003, параграф «Комплексная амплитуда поля с краевой дислокацией на двойном фокусном расстоянии»), Российского научного фонда (грант 18-19-00595, параграф «Орбитальный угловой момент»), а также Министерства науки и высшего образования РФ в рамках выполнения работ по Государственному заданию ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН (параграф «Моделирование»).

Цитирование:
Котляр, В.В. Преобразование краевой дислокации высокого порядка в набор оптических вихрей (винтовых дислокаций) / В.В. Котляр, А.А. Ковалёв, А.Г. Налимов // Компьютерная оптика. – 2021. – Т. 45, № 3. – С. 319-323. – DOI: 10.18287/2412-6179-CO-855.

Citation:
Kotlyar VV, Kovalev AA, Nalimov AG. Transformation of a high-order edge dislocation to optical vortices (spiral dislocations). Computer Optics 2021; 45(3): 319-323. DOI: 10.18287/2412-6179-CO-855.

Литература:
  1. Abramochkin, E. Beam transformation and nontransformed beams / E. Abramochkin, V. Volostnikov // Optics Communications. – 1991. – Vol. 83, Issues 1-2. – P. 123-135. – DOI: 10.1016/0030-4018(91)90534-K.
  2. Lu, B. Analytical propagation equation of astigmatic Hermite-Gaussian beams through a 4x4 paraxial optical systems and their symmetrizing transformation / B. Lu, P. Wu // Optics and Laser Technology. – 2003. – Vol. 35. – P. 497-504.
  3. Chen, Y.F. Characterizing the propagation evolution of wave patterns and vortex structures in astigmatic transformations of Hermite-Gaussian beams / Y.F. Chen, C.C. Chay, C.Y. Lee, J.C. Tung, H.C. Liang, K.T. Huang // Laser Physics. – 2017. – Vol. 28. – 015002.
  4. Abramochkin, E.G. Hermite-Laguerre-Gaussian beams in astigmatic optical systems / E.G. Abramochkin, E.U. Razueva, V.G. Volostnikov // Proceedings of SPIE. – 2008. – Vol. 7009. – 70090M. – DOI: 10.1117/12.793382.
  5. Bekshaev, A.Ya. Transformation of higher-order optical vortices upon focusing by an astigmatic lens / A.Ya. Bekshaev, M.S. Soskin, M.V. Vasnetsov // Optics Communications. – 2004. – Vol. 241. – P. 237-247.
  6. Bekshaev, A.Ya. Astigmatic telescopic transformation of a high-order optical vortex / A.Ya. Bekshaev, A.I. Karamoch // Optics Communications. – 2008. – Vol. 281. – P. 5687-5696.
  7. Zhu, K. Propagation properties of an astigmatic sin-Gaussian beam in a strongly nonlocal nonlinear media / K. Zhu, J. Zhu, Q. Su, H. Tang // Applied Sciences. – 2019. – Vol. 9, Issue 1. – 71.
  8. Huang, T.D. Large astigmatic laser cavity modes and astigmatic compensation / T.D. Huang, T.H. Lu // Applied Physics B. – 2018. – Vol. 124. – 72.
  9. Pan, J. Index-tunable structured-light beams from a laser with a intracavity astigmatic mode converter / J. Pan, Y. Shen, Z. Wan, X. Fu, H. Zhang, Q. Liu // Physical Review Applied. – 2020. – Vol. 14. – 044048.
  10. Kotlyar, V.V. Three different types of astigmatic Hermite-Gaussian beams with orbital angular momentum / V.V. Kotlyar, A.A. Kovalev, A.P. Porfirev, E.S. Kozlova // Journal of Optics. – 2019. – Vol. 21, Issue 11. – 115601. – DOI: 10.1088/2040-8986/ab42b5.
  11. Kotlyar, V.V. Vortex astigmatic Fourier-invariant Gaussian beams / V.V. Kotlyar, A.A. Kovalev, A.P. Porfirev // Optics Express. – 2019. – Vol. 27, Issue 2. – P. 657-666. – DOI: 10.1364/OE.27.000657.
  12. Kotlyar, V.V. Elliptic Gaussian optical vortices / V.V. Kotlyar, A.A. Kovalev, A.P. Porfirev // Physical Review A. – 2017. – Vol. 95, Issue 5. – 053805. – DOI: 10.1103/PhysRevA.95.053805.
  13. Kotlyar, V.V. Astigmatic transforms of an optical vortex for measurement of its topological charge / V.V. Kotlyar, A.A. Kovalev, A.P. Porfirev // Applied Optics. – 2017. – Vol. 56, Issue 14. – P. 4095-4104. – DOI: 10.1364/AO.56.004095.
  14. Kotlyar, V.V. Vortex Hermite-Gaussian laser beams / V.V. Kotlyar, A.A. Kovalev, A.P. Porfirev // Optics Letters. – 2015. – Vol. 40, Issue 5. – P. 701-704. – DOI: 10.1364/OL.40.000701.
  15. Bazhenov, V.Yu. Screw dislocations in light wavefronts / V.Yu. Bazhenov, M.S. Soskin, M.V. Vasnetsov // Journal of Modern Optics. – 1992. – Vol. 39, Issue 5. – P. 985-990.
  16. Basistiy, I.V. Optical wavefront dislocations and their properties / I.V. Basistiy, M.S. Soskin, M.V. Vasnetsov // Optics Communications. – 1995. – Vol. 119, Issues 5-6. – P. 604-612.
  17. Petrov, D.V. Vortex-edge dislocation interaction in a linear medium / D.V. Petrov // Optics Communications. – 2001. – Vol. 188. – P. 307-312.
  18. Petrov, D.V. Splitting of a an edge dislocation by an optical vortex / D.V. Petrov // Optical and Quantum Electronics. – 2002. – Vol. 34. – P. 759-773.
  19. He, D. Interaction of the vortex and edge dislocation embedded in a cosh-Gaussian beam / D. He, H. Yan, B. Lu // Optics Communications. – 2009. – Vol. 282. – P. 4035-4044.
  20. Chen, H. Splitting of an edge dislocation by a vortex emergent from a nonparaxial beam / H. Chen, W. Wang, Z. Gao, W. Li // Journal of the Optical Society of America B. – 2019. – Vol. 36. – P. 2804-2809.

© 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