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
英吉利25发布了新的文献求助10
刚刚
辛勤的鹰发布了新的文献求助10
刚刚
可爱的函函应助ivying0209采纳,获得10
刚刚
wendy完成签到,获得积分10
刚刚
JihanHuang123发布了新的文献求助10
刚刚
TCY完成签到,获得积分10
刚刚
yan完成签到,获得积分10
刚刚
周星星完成签到,获得积分10
刚刚
2秒前
2秒前
慕青应助抗体小王采纳,获得10
3秒前
jzy完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
5秒前
5秒前
hzf发布了新的文献求助10
5秒前
小星星发布了新的文献求助10
5秒前
PL完成签到,获得积分10
6秒前
jie完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
53715完成签到,获得积分10
6秒前
大模型应助班班采纳,获得10
7秒前
Ywwww完成签到,获得积分10
8秒前
蔷薇关注了科研通微信公众号
8秒前
sagitar应助serenity采纳,获得20
8秒前
Dong发布了新的文献求助10
9秒前
勾陈一完成签到,获得积分10
9秒前
曲奇完成签到 ,获得积分10
9秒前
难忘的3年完成签到,获得积分10
10秒前
fanxinyue发布了新的文献求助10
10秒前
玛卡巴卡完成签到 ,获得积分10
10秒前
Huayan发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
Akim应助优雅的老姆采纳,获得10
11秒前
11秒前
老北京完成签到,获得积分10
11秒前
Cc完成签到,获得积分10
11秒前
zwc发布了新的文献求助10
11秒前
明亮夜云完成签到,获得积分10
11秒前
高分求助中
(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
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 2500
Atlas of Aligner Treatment and Planning A Case-Based Approach 1000
Rocket Propulsion Elements, 10th Edition 800
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
Curating Socialism: A Handbook of International Art Exhibitions 1947-1989 530
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 7457913
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9054228
关于积分的说明 19299641
捐赠科研通 7081001
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3243164
关于科研通互助平台的介绍 2410969
邀请新用户注册赠送积分活动 2227644