Abstract
In this paper, we consider a new type of Bessel beams having Fourier-invariance property and, therefore, called Fourier-Bessel beams. In contrast to the known Bessel beams, these beams have weak side lobes. Analytical expressions for the complex amplitude of the proposed field in the initial plane of the source and in the far field region have been obtained. It is shown that the proposed Fourier-Bessel beams have a finite energy, although they do not have a Gaussian envelope. Their complex amplitude is proportional to a fractional-order Bessel function (an odd integer divided by 6) in the initial plane and in the Fraunhofer zone. The Fourier-Bessel modes have a smaller internal dark spot compared to the Laguerre-Gauss modes with a zero radial index. The proposed beams can be generated with a spatial light modulator and may find uses in telecommunications, interferometry, and the capture of metal microparticles.
Highlights
We consider a new type of Bessel beams having Fourier-invariance property and, called Fourier-Bessel beams
It is shown that the proposed Fourier-Bessel beams have a finite energy, they do not have a Gaussian envelope
Their complex amplitude is proportional to a fractional-order Bessel function in the initial plane and in the Fraunhofer zone
Summary
В этом параграфе мы сравниваем пучки Фурье– Бесселя дробного порядка с хорошо известными модами ЛГ, которые сохраняются при распространении в пространстве и, в частности, в дальней зоне. 1 показаны распределения интенсивности и фазы пучков Фурье–Бесселя дробного порядка и мод ЛГ в начальной плоскости (передняя фокальная плоскость линзы) и в дальней зоне (задняя фокальная плоскость линзы). При этих значениях размер пучка в выходной плоскости точно такой же, как в исходной. У моды ЛГ боковые лепестки отсутствуют, в то время как у пучка Фурье–Бесселя дробного порядка боковые лепестки составляют 4,6 % от максимальной интенсивности. 2. Распределения интенсивности пучка Фурье–Бесселя дробного порядка (а, б) и моды ЛГ (в, г) в исходной плоскости (передняя фокальная плоскость линзы) (а, в). 1. Распределение интенсивности (а, в, д, е) и фазы (б, г) пучка Фурье–Бесселя дробного порядка (а, б, е) и моды ЛГ (в, г, д) в исходной плоскости (передняя фокальная плоскость линзы) (а – г) и в дальней зоне (задняя фокальная плоскость линзы) (д, е)
Sign-in/Register to view highlights & summary 
Published Version (
Free)
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a call