直线相位阶跃衍射的光学涡旋光束中奇异骨架的变换
光学
2019-10-15 v2
摘要
基于 Kirchhoff-Fresnel 近似，我们数值分析了具有单电荷光学涡旋（OV）的圆形拉盖尔-高斯光束通过带直线相位阶跃的透明屏后所形成的光场的空间特性。主要关注的是构成变换场奇异骨架的 OV 的局域化与相互作用。相位阶跃的影响取决于其大小及相对于光束轴的位置。在“弱扰动”（低相位阶跃）下，主要效应是 OV 偏离初始轴向位置，并在相位阶跃单调横穿光束时描述出一个闭合环路。而“强扰动”（相位阶跃接近 pi）会诱发拓扑反应，在衍射光束横截面的近轴区域出现并湮灭额外奇点。这些特征基于三维 OV 轨迹进行解释，这些轨迹表现出带扭折和“逆行”段的复杂行为。OV 迁移与奇异骨架变换的细节揭示了 OV 光束中基本的螺旋性质与横向能量环流。本文获得的数值结果显示了在变换光束内有目的地控制奇异骨架特性的可能性，并可用于 OV 诊断、OV 计量与微操纵技术。
引用
@article{arxiv.1903.10111,
title = {Transformation of the singular skeleton in optical-vortex beams diffracted by a rectilinear phase step},
author = {Aleksandr Bekshaev and Anna Khoroshun and Lidiya Mikhaylovskaya},
journal= {arXiv preprint arXiv:1903.10111},
year = {2019}
}
备注
30 pages including 9 figures, 1 appendix, and figure captions on 2 pages