Розглядається проблема розповсюдження оптичних вихорів в багатомодових волокнах. Показано яких структурних змін дізнають хвильова і променева поверхні при переході із вільного простору в середовище волокна. Записане рівняння неперервності для потоку кутового момента вихора в неоднорідному середовищі.

Розглянуто спосіб генерації сингулярних пучків, що переносять оптичні вихори, в оптичній системі з одновісним кристалом і поляризаційним фільтром. Аналіз розв'язку параксіального хвильового рівняння вказує на те, що лівоциркулярно поляризований гауссів пучок змінюється на неоднорідно поляризований пучок, в якому правоциркулярна компонента поляризації містить оптичний вихор з подвійним позитивним топологічним зарядом. В той час як правоциркулярно поляризований пучок генерує вихор з негативним топологічним зарядом у лівоциркулярно поляризованій компоненті. Крім того, дана система здатна трансформувати заряд вхідного сингулярного пучка: вихор, що переноситься сингулярним пучком з лівою циркуляцією, з позитивним топологічним зарядом збільшує свій заряд на дві одиниці, а в разі однакових знаків заряду вихору та поляризації пучка відбувається зменшення топологічного заряду вихору на дві одиниці. До результатів комп'ютерного моделювання підібрано експериментальні ілюстрації.

Розглянуто процес розповсюдження оптичних вихорів у слабко напрямному оптичному волокні з еліптичним поперечним перерізом. На основі теорії збурень знайдено вид оператора спін-орбітальної взаємодії, побудовано множину власних функцій, знайдено поляризаційні поправки до скалярної постійної розповсюдження. Обговорено проблему конверсії спінового та орбітального кутових моментів у разі поширення світла через еліптичне волокно. Порівняно результати, отримані іншими методами.

Рассмотрен процесс распространения оптических вихрей в слабо направляющем оптическом волокне с эллиптическим поперечным сечением. На основе теории возмущений найден вид оператора спин - орбитального взаимодействия, построено множество собственных функций, найдены поляризационные поправки к скалярной постоянной распространения. Обсуждена проблема конверсии спинового и орбитального угловых моментов при распространении света через эллиптическое волокно. Сравнены результаты работ, полученные другими способами.

Any small external perturbation on an ideal round optical fiber induces cross - section deformation and transforms eigen guided vortices into generic vortex fields, which can change their structure and angular momentum. It is the properties of these vortical fields in an elliptic weakly guiding optical fiber that we consider in this paper. The eigenfunctions and the spectrum of polarization corrections to the scalar propagation constant in the case of relatively large and small values of a fiber ellipticity are obtained by means of the spin-orbit interaction operator method. Discussed is the conversion process of a spin and orbit angular momenta on a vortex propagation along a deformed fiber.

We have experimentally considered evolution of the Gaussian beam propagating nearly perpendicular to the uniaxial crystal axis. Also we have analyzed the spin and orbital angular momenta and found oscillations of the angular momentum when the crystal optical axis is rotated.

Індекс рубрикатора НБУВ: В379.24

Рубрики:

Оптичні властивості напівпровідників

Шифр НБУВ: Ж42080 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: В374

Рубрики:

Оптичні властивості твердих тіл. Оптичні властивості кристалів (кристалооптика)

Шифр НБУВ: Ж42080 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Diffraction of Gaussian beam by the system of successive optical wedges is considered. It is shown that the system can form high-order optical vortices. The effectiveness of the system is about 90 %. The number of wedges in the system defines the topological charge value.

We consider theoretically and experimentally the structure and the orbital angular momentum (OAM) of the beam array consisting of aggregate of coherent fundamental Gaussian beams, whose axes are located on the surface of hyperboloid of revolution. An intrinsic characteristic of such the beam system is its OAM that cannot be eliminated by whatever transformations of the reference frame. This construction of the array enables one to change the OAM from zero up to very large values.