(46-2) 02 * << * >> * Русский * English * Содержание * Все выпуски

Топологический заряд суперпозиции одинаковых параллельных однокольцевых пучков Лагерра–Гаусса
В.В. Котляр 1,2, А.А. Ковалёв 1,2, А.А. Савельева 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, 1328 kB

DOI: 10.18287/2412-6179-CO-1086

Страницы: 184-188.

Аннотация:
Рассмотрена суперпозиция нескольких одинаковых параллельных однокольцевых пучков Лагерра–Гаусса. Как для начальной плоскости, так и для дальней зоны аналитически показано и численно подтверждено, что в случае вещественных весовых коэффициентов суперпозиции (то есть все пучки имеют одинаковую фазу, но могут иметь разную амплитуду), общий топологический заряд суперпозиции равен топологическому заряду каждого отдельного пучка. Также показано, что наличие фазовой задержки между пучками позволяет менять общий топологический заряд суперпозиции. Полученный топологический заряд может использоваться для анализа принимаемого оптического сигнала при передаче информации вихревыми пучками с использованием одновременно и пространственного мультиплексирования, и мультиплексирования по орбитальному угловому момент.

Ключевые слова:
топологический заряд, пучок Лагерра–Гаусса, суперпозиция параллельных пучков.

Благодарности
Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (грант 22-22-00265).

Цитирование:
Котляр, В.В. Топологический заряд суперпозиции одинаковых параллельных однокольцевых пучков Лагерра–Гаусса / В.В. Котляр, А.А. Ковалёв, А.А. Савельева // Компьютерная оптика. – 2022. – Т. 46, № 2. – С. 184-188. – DOI: 10.18287/2412-6179-CO-1086.

Citation:
Kotlyar VV, Kovalev AA, Savelyeva AA. Topological charge of a superposition of identical parallel single-ringed Laguerre-Gaussian beams. Computer Optics 2022; 46(2): 184-188. DOI: 10.18287/2412-6179-CO-1086.

References:
  1. Molina-Terriza G, Recolons J, Torner L. The curious arithmetic of optical vortices. Opt Lett 2000; 25: 1135-1137. DOI: 10.1364/OL.25.001135.
  2. Pyragaite V, Smilgevicius V, Stabinis A, Maslinska V. The interference of higher order Laguerre-Gaussian beams. Lith J Phys 2007; 47(1): 21-26. DOI: 10.3952/lithjphys.47101.
  3. Pyragaite V, Stabinis A. Free-space propagation of overlapping light vortex beams. Opt Commun 2002; 213(4-6): 187-191. DOI: 10.1016/S0030-4018(02)02083-7.
  4. Lopez-Mago D, Perez-Garcia B, Yepiz A, Hernandez-Aranda RI, Gutiérrez-Vega JC. Dynamics of polarization singularities in composite optical vortices. J Opt 2013; 15(4): 044028. DOI: 10.1088/2040-8978/15/4/044028.
  5. Naik DN, Viswanathan NK. Generation of singular optical beams from fundamental Gaussian beam using Sagnac interferometer. J Opt 2016; 18(9): 095601. DOI: 10.1088/2040-8978/18/9/095601.
  6. Cheng K, Lü B. Composite coherence vortices in coherent and incoherent superpositions of two off-axis partially coherent vortex beams. J Mod Opt 2008; 55(17): 2751-2764. DOI: 10.1080/09500340802167524.
  7. Sukhorukov AP, Kalinovich AA, Molina-Terriza G, Torner L. Superposition of noncoaxial vortices in parametric wave mixing. Phys Rev E 2002; 66(3): 036608. DOI: 10.1103/PhysRevE.66.036608.
  8. Zhang Y, Wu Z, Yang K, Li P, Wen F, Gu Y. Splitting, generation, and annihilation of phase singularities in non-coaxial interference of Bessel-Gaussian beams. Phys Scr 2021; 96(12): 125105. DOI: 10.1088/1402-4896/ac2185.
  9. Kotlyar VV, Kovalev AA, Amiri P, Soltani P, Rasouli S. Topological charge of two parallel Laguerre-Gaussian beams. Opt Express 2021; 29(26): 42962-42977. DOI: 10.1364/OE.446743.
  10. Kovalev AA, Kotlyar VV. Orbital angular momentum of superposition of identical shifted vortex beams. J Opt Soc Am A 2015; 32(10): 1805-1810. DOI: 10.1364/JOSAA.32.001805.
  11. Berry MV. Optical vortices evolving from helicoidal integer and fractional phase steps. J Opt A: Pure Appl Opt 2004; 6(2): 259-268. DOI: 10.1088/1464-4258/6/2/018.
  12. Kotlyar VV, Kovalev AA. Topological charge of optical vortices [In Russian]. Samara: "Novaya Technika" Publisher; 2021. ISBN: 978-5-88940-157-5.
  13. Kotlyar VV, Kovalev AA, Volyar AV. Topological charge of a linear combination of optical vortices: topological competition. Opt Express 2020; 28(6): 8266-8281. DOI: 10.1364/OE.386401.

© 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