Cравнение разных подходов к формированию «идеального» оптического вихря
Автор: Ковалв Алексей Андреевич, Котляр Виктор Викторович, Порфирьев Алексей Петрович
Журнал: Компьютерная оптика @computer-optics
Рубрика: Дифракционная оптика, оптические технологии
Статья в выпуске: 3 т.40, 2016 года.
Бесплатный доступ
Получены точные аналитические выражения, описывающие комплексную амплитуду идеального оптического вихря, сформированного тремя разными оптическими элементами: амплитудно-фазовым с пропусканием, пропорциональным функции Бесселя, оптимальным фазовым с пропусканием, равным знаковой функции от функции Бесселя, и вихревым аксиконом. Показано, что интенсивность света на кольце больше для оптимального фазового элемента. Ширина светового кольца, сформированного вихревым аксиконом, примерно в два раза больше, чем ширина двух других колец. Таким образом, оптимальный элемент является наилучшим кандидатом для формирования идеального оптического вихря. Результаты моделирования подтверждают теоретические выводы, а результаты эксперимента согласуются с теорией и результатами моделирования.
Идеальный оптический вихрь, топологический заряд, радиус и ширина светового кольца, мода бесселя, аксикон
Короткий адрес: https://sciup.org/14059467
IDR: 14059467 | DOI: 10.18287/2412-6179-2016-40-3-312-321
Список литературы Cравнение разных подходов к формированию «идеального» оптического вихря
- Ostrovsky, A.S. Generation of the “perfect” optical vortex using a liquid-crystal spatial light modulator/A.S. Ostrovsky, C. Rickenstorff-Parrao, V. Arrizon//Optics Letters. -2013. -Vol. 38(4). -P. 534-536.
- Chen, M. Dynamics of microparticles trapped in a perfect vortex beam/M. Chen, M. Mazilu, Y. Arita, E.M. Wright, K. Dholakia//Optics Letters. -2013. -Vol. 38(22). -P. 4919-4922.
- Vaity, P. Perfect vortex beam: Fourier transformation of a Bessel beam/P. Vaity, L. Rusch//Optics Letters. -2015. -Vol. 40. -P. 597-600.
- Jabir, M.V. Generation of “perfect” vortex of variable size and its effect in angular spectrum of the down-converted photons/M.V. Jabir, N. Apurv Chaitanya, A. Aadhi, G.K. Samanta//Scientific Reports. -2016. -Vol. 6. -21877.
- García-García, J. Simple technique for generating the perfect optical vortex/J. García-García, C. Rickenstorff-Parrao, R. Ramos-García, V. Arrizón, A. Ostrovsky//Optics Letters. -2014. -Vol. 39(18). -P. 5305-5308.
- Fedotowsky, A. Optimal filter design for annular imaging/A. Fedotowsky, K. Lehovec//Applied Optics. -1974. -Vol. 13(12). -P. 2919-2923.
- Корн, Г. Справочник по математике для научных работников и инженеров/Г. Корн, Т. Корн. -М.: Наука, 1968. -720 с.
- Прудников, А.П. Интегралы и ряды. Специальные функции/А.П. Прудников, Ю.А. Брычков, О.И. Маричев. -М.: Наука, 1983. -750 с.
- Kotlyar, V.V. Diffraction of a plane, finite-radius wave by a spiral phase plate/V.V. Kotlyar, S.N. Khonina, A.A. Kovalev, V.A. Soifer, H. Elfstrom, J. Turunen//Optics Letters. -2006. -Vol. 31(11). -P. 1597-1599.
- Kotlyar, V.V. Diffraction of a finite-radius plane wave and a Gaussian beam by a helical axicon and a spiral phase plate/V.V. Kotlyar, A.A. Kovalev, R.V. Skidanov, O.Yu. Moiseev, V.A. Soifer//Journal of the Optical Society of America A. -2007. -Vol. 24(7). -P. 1955-1964.
- Kotlyar, V.V. Sidelobe contrast reduction for optical vortex beams using a helical axicon/V.V. Kotlyar, A.A. Kovalev, V.A. Soifer, C.S. Tuvey, J.A. Davis//Optics Letters. -2007. -Vol. 32(8). -P. 921-923.
