Propagation dynamics of optical vortices in Laguerre–Gaussian beams

拓扑量子数 旋涡 涡流 物理 光学 位错 高斯光束 衍射 垂直的 高斯分布 梁(结构) 凝聚态物理 几何学 量子力学 机械 数学
作者
Florian Flossmann,Ulrich T. Schwarz,Max Maier
出处
期刊:Optics Communications [Elsevier BV]
卷期号:250 (4-6): 218-230 被引量:80
标识
DOI:10.1016/j.optcom.2005.02.032
摘要

We have calculated the propagation dynamics of an initial off-axis vortex with topological charge 1 in Laguerre–Gaussian background beams (LG10andLG70), which are examples of background beams with non-generic dislocation surfaces, on which the real and imaginary parts of the light field are zero. When initially a vortex with broad core (e.g., r-vortex) is embedded in the background beam, the dislocation surfaces are destroyed during propagation and two vortices with opposite charge are created per dislocation surface in planes perpendicular to the propagation direction. For a vortex with narrow core (e.g., point vortex) diffraction is important and leads to the birth of more than two vortices per dislocation surface. These results are also valid for other background beams with dislocation surfaces, e.g., Hermite–Gaussian and Ince–Gaussian beams. We investigated experimentally the spatial evolution of the intensity distribution of an initial off-axis vortex with narrow core and topological charge 1 in LG10andLG70 background beams. The experimental results are in good agreement with the calculated intensity distributions.
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