Abstract

The problem of structural stability of wave systems with great numbers of degrees of freedom directly concerns the issue of redistribution of energy fluxes in structured vortex beams that ensure their stability under propagating and focusing. A special place in this variety is occupied by spiral vortex beams capable of mapping complex figures, letters and even words. Spiral beams contain an infinite set of Laguerre-Gauss beams with a strong sequence of topological charges and radial numbers, their amplitudes and phases are tightly matched. Therefore, the problem of structural stability plays a special role for their applications. Using a combination of theory and computer simulation, supported by experiment, we ana-lyzed the structure of critical points in energy flows for two main types of spiral beams: triangular beams with zero radial number and triangular beams with complex framing of their faces with both quantum numbers. Structural stability is provided by triads of critical points, both inside and outside the triangle, which direct the light flux along the triangular generatrix and hold the framing when rotating the beam. The experiment showed that a simple triangular spiral beam turns out to be stable even with small alignment inaccuracies, whereas a complex triangular beam with a fram-ing requires careful alignment

Highlights

  • The problem of structural stability of wave systems with great numbers of degrees of freedom directly concerns the issue of redistribution of energy fluxes in structured vortex beams that ensure their stability under propagating and focusing

  • A special place in this variety is occupied by spiral vortex beams capable of mapping complex figures, letters and even words

  • The problem of structural stability plays a special role for their applications

Read more

Summary

Структурная устойчивость спиральных пучков и тонкая структура потока энергии

Брецько 1 1 Крымский федеральный университет имени В.И. Структурная устойчивость обеспечивается триадами критических точек, как внутри, так и во внешней области треугольника, которые направляют световой поток вдоль треугольной образующей и удерживают обрамление при вращении пучка. Впервые структуры сингулярных пучков в виде упорядоченных комбинаций оптических вихрей, спопоперечного распределения интенсивности при распространении в свободном пространстве выглядит как поворот: собных принимать форму отдельных геометрических фигур, букв и даже слов, были представлены еще в 1996 г. Спиральные пучки являются решениями паракси- верхности однополостного гиперболоида вращения. Воляр А.В., Абрамочкин Е.Г., Разуева Е.В., Акимова Я.Е., Брецько М.В. Такую возможность дают как прямой эксперимент, так и теоретический анализ критических точек потока энергии. Целью нашей статьи является детальный теоретический и экспериментальный анализ быстровращающихся скалярных спиральных пучков с параметрами вращения θ 1 и θ 3, а также анализ критических точек потоков энергии. Пучки с такими значениями параметров имеют относительно простое математическое представление, что значительно упрощает их описание и понимание физических процессов, протекающих при их распространении

Базисные и симметричные спиральные пучки
Простейшим спиральным пучком для случая
Тонкая структура оптических токов
Full Text
Paper version not known

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

Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.