Спиральные пучки света - новое направление когерентной оптики

СФ ФИАН

Самарский филиал Федерального государственного бюджетного учреждения науки Физического института им. П.Н. Лебедева Российской академии наук

		Исследована связь между интенсивностью и фазой двумерного когерентного монохроматического поля в зоне Френеля. Установлено, что векторное поле потока световой энергии состоит в общем случае из потенциальной и вихревой компонент. Показано, что для вихревой компоненты справедливо условие сохранения: интеграл от проекции ротора вектора потока световой энергии равен нулю на любой плоскости l=const в зоне Френеля. Выявлена связь между вихревой компонентой и дислокациями волнового фронта. На основании проведенных исследований предложено семейство новых оптических элементов, названных вихревыми аксиконами, для фокусировки излучения в кольцо. Показана возможность осуществления посредством астигматической оптики ряда известных преобразований, применяемых в обработке информации (Габора, операции аналитического продолжения).	Обычный и вихревой аксиконы
		Теоретически найдено и экспериментально реализовано взаимное преобразование пучков с разными типами симметрии - пучков Эрмита-Гаусса и пучков Лагерра-Гаусса посредством астигматической оптики. Теоретически найден и реализован экспериментально параметрический класс световых полей - обобщенных пучков Эрмита-Лагерра-Гаусса, описываемый полной системой ортогональных функций, зависящих от параметра, причем пучки Эрмита-Гаусса и пучки Лагерра-Гаусса являются его частными представителями	Преобразование пучков Эрмита-Гаусса в пучки Лагерра-Гаусса посредством астигматической оптики
		Найдены новые лазерные пучки, названные спиральными, которые сохраняют структуру своей интенсивности при распространении и фокусировке с точностью до масштаба и вращения. Показано, что данные пучки могут быть модами специфических резонаторов с вращением поля. Экспериментально реализован лазер с таким резонатором и получены пучки с различными параметрами вращения при распространении. Выявлено соответствие спиральных пучков волновым функциям заряженной частицы в однородном магнитном поле.	Примеры спиральных пучков как результат генерации лазера с кольцевым резонатором с вращением поля
		Теоретически обоснована и экспериментально показана возможность синтеза световых полей с заданными пространственными характеристиками и сохраняющих свою структуру при распространении и фокусировке. Найден класс лазерных пучков, распределение интенсивности которых имеет форму произвольной плоской линии. Разработаны основы оптики таких пучков. На основе полученных закономерностей преобразования пучков Лагерра-Гаусса в пучки Эрмита-Гаусса разработан метод синтеза лазерных пучков в форме произвольной линии посредством одномерных амплитудно-фазовых элементов.	Интенсивности и фазы спиральных пучков с заданным распределением интенсивности и их экспериментальная реализация
		Контакты: В.Г. Волостников coherent@fian.smr.ru; Е.Г. Абрамочкин ega@fian.smr.ru; Физический институт им. П.Н. Лебедева, Самарский филиал.