Сравнительное моделирование распространения лазерных пучков в одноосном кристалле на основе интегральных операторов

А. П. Краснов, С. Н. Хонина

Аннотация


Выполнен сравнительный численный расчёт распространения лазерных мод Гаусса-Лагерра и Бесселя в изотропной среде и в одноосном кристалле с помощью интегральных операторов распространения, основанных на разложениях по плоским и сферическим волнам.
Численное моделирование с различным типом поляризации пучков и различным положением оси кристалла позволило определить условия, при которых происходит наибольшее астигматическое искажение пучков. Проведённый анализ может быть полезен на практике для определения положения оси кристалла.

Ключ. слова


Разложение по плоским волнам; интеграл Рэлея-Зоммерфельда; моды Гаусса-Лагерра; моды Бесселя; одноосный кристалл; обыкновенный и необыкновенный лучи

Полный текст:

PDF

Список литературы

1. Борн М., Вольф Э. Основы оптики. М.: Наука, 1973. 720 с.

2. Luneburg R.K. Mathematical Theory of Optics. Berkeley, California: University of California Press, 1964. 440 p.

3. Федоров Ф.И. Оптика анизотропных сред. Минск: Изд-во Академии наук БССР, 1958. 381 с.

4. Ярив А., Юх П. Оптические волны в кристаллах. М.: Мир, 1987. 616 с.

5. Fleck J.A.Jr., Feit M.D. Beam propagation in uniaxial anisotropic media // J. Opt. Soc. Am. 1983. V. 73, no. 7. P. 920-926. DOI: 10.1364/josa.73.000920

6. Ciattoni A., Crosignani B., Di Porto P. Vectorial theory of propagation in uniaxially anisotropic media // J. Opt. Soc. Am. A. 2001. V. 18, no. 7. P. 1656-1661. DOI: 10.1364/josaa.18.001656

7. Досколович Л.Л., Казанский Н.Л., Харитонов С.И. Интегральные представления решений системы уравнений Максвелла для анизотропных сред // Компьютерная оптика. 2010. Т. 34. № 1. С. 52-57.

8. Хонина С.Н., Харитонов С.И. Аналог интеграла Рэлея-Зоммерфельда для анизотропной и гиротропной сред // Компьютерная оптика. 2012. Т. 36. № 2. С. 172-182.

9. Khonina S.N., Kharitonov S.I. An analog of the Rayleigh-Sommerfeld integral for anisotropic and gyrotropic media // Journal of Modern Optics. 2013. V. 60, no. 10. P. 814-822. DOI: 10.1080/09500340.2013.814816

10. Bleistein N., Handelsman R.A. Asymptotic Expansions of Integrals. New York: Holt, Rinehart and Winston, 1975. P. 340-359.

11. Fadeyeva T.A., Shvedov V.G., Izdebskaya Y.V., Volyar A.V., Brasselet E., Neshev D.N., Desyatnikov A.S., Krolikowski W., Kivshar Y.S. Spatially engineered polarization states and optical vortices in uniaxial crystals // Opt. Expr. 2010. V. 18, no. 10. P. 10848-10863. DOI: 10.1364/oe.18.010848

12. Zusin D.H., Maksimenka R., Filippov V.V., Chulkov R.V., Perdrix M., Gobert O., Grabtchikov A.S. Bessel beam transformation by anisotropic crystals // J. Opt. Soc. Am. A. 2010. V. 27, no. 8. P. 1828-1833. DOI: 10.1364/josaa.27.001828

13. Picon A., Benseny A., Mompart J., Calvo G.F. Spin and orbital angular momentum propagation in anisotropic media: theory // J. Opt. 2011. V. 13. P. 064019 (7pp). DOI: 10.1088/2040-8978/13/6/064019

14. Khilo N.A. Conical diffraction and transformation of Bessel beams in biaxial crystals // Optics Communications. 2013. V. 286. P. 1-5. DOI: 10.1016/j.optcom.2012.07.030

15. Stallinga S. Axial birefringence in high-numerical-aperture optical systems and the light distribution close to focus // J. Opt. Soc. Am. A. 2001. V. 18, no. 11. P. 2846-2859. DOI: 10.1364/josaa.18.002846

16. Seshadri S.R. Beam dynamics of two modes propagating along the optic axis in a uniaxial crystal // J. Opt. Soc. Am. A. 2005. V. 22, no 2. P. 361-369. DOI: 10.1364/josaa.22.000361

17. Liu D., Zhou Z. Various dark hollow beams propagating in uniaxial crystals orthogonal to the optical axis // J. Opt. A: Pure Appl. Opt. 2008. V. 10. P. 095005 (9pp). DOI: 10.1088/1464-4258/10/9/095005

18. Хонина С.Н., Волотовский С.Г., Харитонов С.И. Периодическое изменение интенсивности модовых лазерных пучков при распространении в анизотропных одноосных кристаллах // Изв. Самар. науч. центра Российской академии наук. 2012. Т. 14. № 4. С. 18-27.

19. Хонина С.Н., Зотеева О.В., Харитонов С.И. Непараксиальное распространение гауссовых пучков под углом к оси анизотропного кристалла // Компьютерная оптика. 2012. Т. 36. № 3. С. 346-356.


DOI: http://dx.doi.org/10.18287/1998-6629-2014-0-1(43)-238-252

Ссылки

  • Ссылки не определены.


© Вестник СГАУ, 2015

 

Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 International License.

 

ISSN: 2541-7533