СФ ФИАН
Самарский филиал Федерального государственного бюджетного учреждения науки Физического института им. П.Н. Лебедева Российской академии наук
Новости
Филиал
Структура
Дирекция
Лаборатория когерентной оптики
Лаборатория лазерно-индуцированных процессов
Лаборатория физико-химической кинетики
Теоретический сектор
Сотрудники
Семинар
Публикации
2019
2018
2017
2016
2015
2014
2013
2012
2011
2010
2009
2008
2007
2006
2005
2004
2003
2002
2001
Патенты
Разработки
История
О Самарском филиале ФИАН
О В.А. Катулине
Страницы истории ФИАН
Образование
Сотрудничество с вузами
Конкурс-конференция
SPIE Samara Student Chapter
экскурсии по лабораториям
Библиотека
Контакты
Спиральные пучки света - новое направление когерентной оптики

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.


   <О ФИАНе>      <наверх>      <стартовая>