Orbital angular momentum and topological charge of a multi-vortex Gaussian beam

物理 拓扑量子数 角动量 涡流 旋涡 光束 高斯光束 光学 梁(结构) 量子力学 半径 拓扑(电路) 数学 组合数学 计算机安全 计算机科学 热力学
作者
A. A. Kovalev,Victor V. Kotlyar,Alexey P. Porfirev
出处
期刊:Journal of the Optical Society of America [Optica Publishing Group]
卷期号:37 (11): 1740-1740 被引量:24
标识
DOI:10.1364/josaa.401561
摘要

We report on a theoretical and numerical study of a Gaussian beam modulated by several optical vortices (OV) that carry same-sign unity topological charge (TC) and are unevenly arranged on a circle. The TC of such a multi-vortex beam equals the sum of the TCs of all OVs. If the OVs are located evenly along an arbitrary-radius circle, a simple relationship for the normalized orbital angular momentum (OAM) is derived for such a beam. It is shown that in a multi-vortex beam, OAM normalized to power cannot exceed the number of constituent vortices and decreases with increasing distance from the optical axis to the vortex centers. We show that for the OVs to appear at the infinity of such a combined beam, an infinite-energy Gaussian beam is needed. On the contrary, the total TC is independent of said distance, remaining equal to the number of constituent vortices. We show that if TC is evaluated not along the whole circle encompassing the singularity centers, but along any part of this circle, such a quantity is also invariant and conserves on propagation. Besides, a multi-spiral phase plate is studied for the first time to our knowledge, and we obtained the TC and OAM of multi-vortices generated by this plate. When propagated through a random phase screen (diffuser) the TC is unchanged, while the OAM changes by less than 10% if the random phase delay on the diffuser does not exceed half wavelength. Such multi-vortices can be used for data transmission in the turbulent atmosphere.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
xmcx25完成签到,获得积分10
刚刚
叽歪提完成签到,获得积分20
刚刚
刚刚
amo发布了新的文献求助30
刚刚
土豆丝P完成签到,获得积分10
1秒前
C1nderella完成签到,获得积分10
1秒前
yzg完成签到,获得积分10
2秒前
尉迟希望应助曾经的凌青采纳,获得10
2秒前
热电CAT发布了新的文献求助10
3秒前
医路前行发布了新的文献求助10
3秒前
cdercder应助友好的小翠采纳,获得10
4秒前
阿飞发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
yuki发布了新的文献求助10
5秒前
研友_VZG7GZ应助冰冷的心采纳,获得10
5秒前
5秒前
6秒前
赵森森完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
斯文败类应助老曹采纳,获得10
7秒前
小蘑菇应助houfei采纳,获得10
8秒前
潘朒朒完成签到,获得积分20
8秒前
jinxli完成签到 ,获得积分10
8秒前
风车车发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
goya发布了新的文献求助50
10秒前
11秒前
群山发布了新的文献求助10
11秒前
wtdw1112发布了新的文献求助10
12秒前
医路前行完成签到,获得积分10
13秒前
热电CAT完成签到,获得积分10
13秒前
小蘑菇应助juwairen119采纳,获得10
14秒前
15秒前
15秒前
15秒前
15秒前
0128lun完成签到,获得积分10
15秒前
yiwangwuqian发布了新的文献求助30
16秒前
lss完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Structural Geology: A Quantitative Introduction 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7215156
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8847090
关于积分的说明 18670384
捐赠科研通 6870206
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3184478
关于科研通互助平台的介绍 2345860
邀请新用户注册赠送积分活动 2158818