Астигматическое преобразование одномерных распределений для формирования матриц оптических вихрей

Автор: Хонина С.Н., Зотеева О.В., Карпеев С.В.

Журнал: Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc

Статья в выпуске: 6-1 т.13, 2011 года.

Бесплатный доступ

Рассмотрено преобразование одномерных распределений, в том числе согласованных с функциями Эйри, с помощью астигматических конвертеров. Рассмотрены различные типы конверторов, включая одну цилиндрическую линзу. В результате таких преобразований можно формировать матрицы оптических вихрей различной конфигурации, что, в частности, расширяет возможности оптического микроманипулирования. В работе приведены результаты моделирования и натурных экспериментов.

Астигматическое преобразование, функции эйри, оптические вихри

Короткий адрес: https://sciup.org/148200493

IDR: 148200493

Список литературы Астигматическое преобразование одномерных распределений для формирования матриц оптических вихрей

Сойфер В.А., Котляр В.В., Хонина С.Н. Оптическое манипулирование микрообъектами: достижения и новые возможности, порожденные дифракционной оптикой//Физика элементарных частиц и атомного ядра 2004. Вып. 35(6) С. 1368-1432.
Maria Dienerowitz, Michael Mazilu, Peter J. Reece, Thomas F. Krauss and Kishan Dholakia. Optical vortex trap for resonant confinement of metal nanoparticles//Opt. Express 16(7) 4991-4999 (2008).
Wang W., Ishii N., Hanson S.G., Miyamoto Y. and Takeda M. Phase singularities in analytic signal of white light speckle pattern with application to micro displacement measurement//Opt. Commun. 248, 59-68 (2005).
Levenson M., Tan S.M., Dai G., Morikawa Y., Hayashi N., Ebihara T. The vortex via process: analysis and mask fabrication for contact CDs
Grover A. Swartzlander, Jr., Erin L. Ford,1 Rukiah S. Abdul Malik, Laird M. Close, Mary Anne Peters, David M. Palacios, and Daniel W. Wilson, Astronomical demonstration of an optical vortex coronagraph//Opt. Express 16(14) 10200-10207 (2008)
Khonina S.N., Kotlyar V.V., Shinkaryev M.V., Soifer V.A., Uspleniev G.V. The phase rotor filter//J. Modern Optics, 39 (5), 1147-1154 (1992).
Kotlyar V.V., Khonina S.N., Soifer V.A., Lautanen J., Honkaken M., Turunen J. Diffractive optical elements for generation of Bessel and Gaussian laser modes//Optics and Optoelectronics, ed. O.P.Nijhawan Narosa Publishing House, 1, 216-227 (1998).
Хонина С.Н. Формирование мод Гаусса Эрмита с помощью бинарных ДОЭ. II. Оптимизация апертурной функции//Компьютерная оптика. 1998. Вып.18. С. 28-36.
Abramochkin E., Volostnikov V. Beams transformations and nontransformed beams//Optics Communications. 1991. № 83. p. 123-135.
Beijersbergen M.W., Allen L., van der Veen H.E.L.O., Woerdman J.P. Astigmatic laser mode converters and transfer of orbital angular momentum//Optics Communications. 1993. № 96. p. 123-132.
Алексеев А.Н., Алексеев К.Н., Бородавка О.С., Воляр О.В., Фридман Ю.А. Конверсия пучков ЭГ и ЛГ в астигматичной оптической системе: 1 эксперимент//Письма в ЖТФ. 1998. № 17. С. 68-73.
Courtial J., Padgett M.J. Performance of a cylindrical lens mode converter for producing Laguerre-Gaussian laser modes//Optics Communications. 1999. № 159. p. 13-18.
Wu P., Lu B. Analytical propagation equation of astigmatic Hermite-Gaussian beams through a paraxial optical system and their symmetrizing transformation//Optics & Laser Technology. 2003. № 35. p. 497 -504.
Wunsche A. Hermite and Laguerre 2D polynomials//Journal of Computational and Applied Mathematics. 2001. № 133. p. 665-678.
Wunsche A. The role of Jacobi polynomials in the theory of Hermite and Laguerre 2D polynomials//Journal of Computational and Applied Mathematics. 2003. № 153. p. 521-529.
Yoshikawa Y., Sasada H. Versatile generation of optical vortices based on paraxial mode expansion//Optical Society of America. 2002. № 10. p. 2127-2133.
Ashkin A., Dziedzic J. M., Bjorkholm J.E., Chu S. Observation of a single beam gradient force optical trap for dielectric particles//Optics Letters. 1986. № 11. p. 288-290.
Gao M., Gao C., Lin Z. Generation and application of the twisted beam with orbital angular momentum//Chinese Optics Letters. 2007. №2. p. 89-92.
Sato J., Endo M., Yamaguchi S., Nanri K., Fujioka T. Simple annular beam generator with a laser diode pumped axially off set power build up cavity//Optics Communications. 2007. № 277. p. 342-348.
Sridhar H., Cohen M.G., Noe J.V. Creating optical vortex modes with a single cylinder lens//Photonics West. 2010. SPIE 7613 33 V. 4.
Ohtomo T., Chu S. C., Otsuka K. Generation of vortex beams from lasers with controlled Hermite and Ince Gaussian modes//Optical Society of America. 2008. № 7. p. 5082-5094.
Okuda H., Sasada H. Significant deformations and propagation variations of Laguerre-Gaussian beams reflected and transmitted at a dielectric interface//Optical Society of America. 2008. № 4. p. 881-890.
Otsuka K., Chu S.C. Generation of vortex array beams from a thin slice solid state laser with shaped wide aperture laser diode pumping//Optics Letters. 2009. № 1. p. 10-12.
Bendickson J.M., Glytsis E.N., Gaylord T.K. Scalar integral diffraction methods: unification, accuracy, and comparison with a rigorous boundary element method with application to diffractive cylindrical lenses//Optical Society of America. 1998. № 7. p. 1822-1837.
Glytsis E.N., Harrigan M.E., Hirayama K., Gaylord T.K. Collimating cylindrical diffractive lenses: rigorous electromagnetic analysis and scalar approximation//Applied Optics. 1998. № 1. p. 34-43.
Малютин А.А. Использование дробного Фурье преобразования в 2 конвертерах лазерных мод//Квантовая электроника. 2004. №2. С. 165-171.
Малютин А.А. Перестраиваемый астигматический 2 конвертер лазерных мод//Квантовая электроника. 2004. №2. С. 172-174.
Хонина С.Н., Карпеев С.В., Устинов А.В. Расширение функциональных возможностей модовых астигматических конвертеров на основе применения дифракционных оптических элементов//Известия Самарского научного центра РАН. 2009. Т.11. № 5. С. 13-23.
Абрамочкин Е.Г., Волостников В.Г. Спиральные пучки света//Успехи физических наук. 2004. № 12. С. 1273-1300.
Khonina S.N., Kotlyar V.V., Soifer V.A., Honkanen M., Lautanen J., Turunen J. Generation of rotating Gauss Laguerre modes with binary phase diffractive optics//Journal of Modern Optics, 46 (2), 227-238 (1999).
Методы компьютерной оптики [под ред. В.А. Сойфера]. Издание 2-е, исправленное. Учебник. М.: Физматлит, 2003, 688 с.
Berry М.V., Balazs N.L. Nonspreding wave packets//Am. J. Phys. 47(3), 264-267 (1979).
Siviloglou G.A., Christodoulides D.N. Accelerating finite energy Airy beams//Opt. Letters 32(8), 979-981 (2007).
Banders M.A., Gutierrez Vega J.C. Airy Gauss beams and their transformation by paraxial optical systems//Opt. Express 15(25), 16719-16728 (2007).
Хонина С.Н., Волотовский С.Г. Ограниченные 1D пучки Эйри: лазерный веер//Компьютерная оптика. 2008. Т. 32, № 2. С. 168-174.
Хонина С.Н., Волотовский С.Г. Зеркальные лазерные пучки Эйри//Компьютерная оптика. 2010. Т. 34. №2. С. 203-213.
Jörg Baumgartl, Michael Mazilu and Kishan Dholakia. Optically mediated particle clearing using Airy wavepackets//Nature Photonics 2, 675-678 (2008)
Хонина С.Н., Скиданов Р.В., Моисеев О.Ю. Формирование лазерных пучков Эйри с помощью бинарно-кодированных дифракционных оптических элементов для манипулирования микрочастицами//Компьютерная оптика. 2009. Т. 33, № 2. С. 138-146.

Еще

Статья научная