Новый тип пучков Лагерра-Гаусса с увеличенной центральной теневой областью

Виктор Викторович Котляр, Алексей Андреевич Ковалев, Елена Сергеевна Козлова, Александра Александровна Савельева

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С. П. Королёва, Самара, Россия

В работе рассмотрен новый пучок Лагерра-Гаусса (ЛГ), который не сохраняет свою структуру при распространении в свободном пространстве, но обладает Фурье-инвариантностью, имеет в начальной плоскости (в плоскости перетяжки) и в дальней зоне дифракции увеличенную область темной зоны. То есть при сохранении топологического заряда пучка, меняя радиальный индекс многочлена ЛГ, можно менять эффективный диаметр центрального темного пятна интенсивности. Данный пучок обладает свойством автофокусировки: на расстоянии Рэлея от перетяжки распределение интенсивности имеет вид светового кольца (при любом значении радиального индекса) с минимальным диаметром и максимальной интенсивностью на кольце. Данный пучок можно применять для манипулирования микрочастицами без использования дополнительной сферической линзы для его фокусировки.

Ключевые слова: оптический вихрь, топологический заряд, пучок Лагерра-Гаусса, Фурье-инвариантный пучок, автофокусировка.

Цитирование: Котляр, В. В. Новый тип пучков Лагерра-Гаусса с увеличенной центральной теневой областью / В. В. Котляр, А. А. Ковалев, Е. С. Козлова, А. А. Савельева // HOLOEXPO 2023: 20-я Международная конференция по голографии и прикладным оптическим технологиям (Сочи, 12–15 сентября): Тезисы докладов. — СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2023. — С. 119–121.