Вращающийся по спирали обратный световой поток

Автор: Котляр Виктор Викторович, Налимов Антон Геннадьевич

Журнал: Компьютерная оптика @computer-optics

Рубрика: Дифракционная оптика, оптические технологии

Статья в выпуске: 4 т.42, 2018 года.

Бесплатный доступ

С помощью формул Ричардса - Вольфа показано, что при острой фокусировке апланатической системой оптического вихря с топологическим зарядом 3 и с левой (противоположенной) круговой поляризацией в плоскости фокуса вблизи оптической оси имеет место обратный поток энергии (на самой оси он равен нулю), который по величине всего в 2-3 раза меньше, чем прямой поток энергии в фокусе. Показано также, что вблизи оптической оси обратный поток распространяется, вращаясь по спирали вокруг оптической оси против часовой стрелки. Наличие обратного потока вблизи оптической оси показано также с помощью моделирования FDTD-методом дифракции плоской волны с круговой поляризацией на спиральной зонной пластинке третьего порядка с числовой апертурой около 1. Рэлеевская микрочастица, захваченная в область такого фокуса, должна двигаться в обратном направлении по отношению к направлению распространения пучка.

Еще

Обратный поток, оптический вихрь, вращающиеся пучки, вектор умова-пойнтинга

Короткий адрес: https://sciup.org/140238415

IDR: 140238415   |   DOI: 10.18287/2412-6179-2018-42-4-527-533

Список литературы Вращающийся по спирали обратный световой поток

  • Richards, B. Electromagnetic diffraction in optical systems, II. Structure of the image field in an aplanatic system/B. Richards, E. Wolf//Proceedings of the Royal Society A. -1959. -Vol. 253, Issue 1274. -P. 358-379. - DOI: 10.1098/rspa.1959.0200
  • Novitsky, A.V. Negative propagation of vector Bessel beams/A.V. Novitsky, D.V. Novitsky//Journal of the Optical Society of America A. -2007. -Vol. 24, Issue 9. -P. 2844-2849. - DOI: 10.1364/JOSAA.24.002844
  • Monteiro, P.B. Angular momentum of focused beams: Beyond the paraxial approximation/P.B. Monteiro, P.A.M. Neto, H.M. Nussenzveig//Physical Review A. -2009. -Vol. 79, Issue 3. -033830. - DOI: 10.1103/PhysRevA.79.033830
  • Sukhov, S. On the concept of "tractor beams"/S. Sukhov, A. Dogariu//Optics Letters. -2010. -Vol. 35, Issue 22. -P. 3847-3849. - DOI: 10.1364/OL.35.003847
  • Котляр, В.В. Формирование и фокусировка векторного оптического вихря с помощью металинзы/В.В. Котляр, А.Г. Налимов//Компьютерная оптика. -2017. -Т. 41, № 5. -С. 645-654. - DOI: 10.18287/2412-6179-2017-41-5-645-654
  • Mitri, F.G. Reverse propagation and negative angular momentum density flux of an optical nondiffracting nonparaxial fractional Bessel vortex beam of progressive waves/F.G. Mitri//Journal of the Optical Society of America A. -2016. -Vol. 33, Issue 9. -P. 1661-1667. - DOI: 10.1364/JOSAA.33.001661
  • Salem, M.A. Energy flow characteristics of vector X-wave/M.A. Salem, H. Bağci//Optics Express. -2011. -Vol. 19, Issue 9. -P. 8526-8532. - DOI: 10.1364/OE.19.008526
  • Vaveliuk, P. Negative propagation effect in nonparaxial Airy beams/P. Vaveliuk, O. Martinez-Matos//Optics Express. -2012. -Vol. 20, Issue 24. -P. 26913-26921. - DOI: 10.1364/OE.20.026913
  • Berry, M.V. Quantum backflow, negative kinetic energy, and optical retro-propagation/M.V. Berry//Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical. -2010. -Vol. 43, Issue 41. -415302. - DOI: 10.1088/1751-8113/43/41/415302
  • Котляр, В.В. Обратный поток энергии вблизи оптической оси в области острого фокуса оптического вихря с круговой поляризацией/В.В. Котляр, А.Г. Налимов, С.С. Стафеев//Компьютерная оптика. -2018. -Т. 42, № 3. -С. 392-400. - DOI: 10.18287/2412-6179-2018-42-3-392-400
  • Chen, B. Tight focusing of elliptically polarized vortex beams/B. Chen, J. Pu//Applied Optics. -2009. -Vol. 48, Issue 7. -P. 1288-1294. - DOI: 10.1364/AO.48.001288
  • Dogariu, A. Optically induced 'negative forces'/A. Dogariu, S. Sukhov, J. Sáenz//Nature Photonics. -2012. -Vol. 7, Issue 1. -P. 24-27. - DOI: 10.1038/nphoton.2012.315
  • Shvedov, V. A long-range polarization-controlled optical tractor beam/V. Shvedov, A.R. Davoyan, C. Hnatovsky, N. Engheta, W. Krolikowski//Nature Photonics. -2014. -Vol. 8, Issue 11. -P. 846-850. - DOI: 10.1038/nphoton.2014.242
Еще
Статья научная