Преобразование бесселевых световых пучков при их распространении в растворах красителей и жидкокристаллических средах

  • Сергей Александрович Назаров Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Дмитрий Владиславович Горбач Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Алексей Леонидович Толстик Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

Аннотация

Представлены результаты экспериментальных исследований по преобразованию бесселевых световых пучков непрерывного лазерного излучения, а также импульсов нано- и пикосекундной длительности при их распространении в управляемой внешним напряжением жидкокристаллической ячейке и растворе красителя «Родамин 6Ж». Проанализировано изменение поляризационной, фазовой и пространственной структуры бесселевых световых пучков. Показано, что при распространении импульсного лазерного излучения в растворе красителя наблюдается эффект самодифракции, проявляющейся в появлении дополнительного кольцеобразного распределения интенсивности в дальней зоне бесселева светового пучка. При распространении линейно-поляризованного бесселева светового пучка нулевого порядка в жидкокристаллической ячейке реализовано электрически переключаемое преобразование его в пучок с ортогональной поляризацией, а также азимутально-модулированным распределением интенсивности, характерным для пучков второго порядка.

Биографии авторов

Сергей Александрович Назаров, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

аспирант кафедры лазерной физики и спектроскопии физического факультета. Научный руководитель – А. Л. Толстик

Дмитрий Владиславович Горбач, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

старший преподаватель кафедры лазерной физики и спектроскопии физического факультета

Алексей Леонидович Толстик, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

доктор физико-математических наук, профессор; заведующий кафедрой лазерной физики и спектроскопии физического факультета

Литература

  1. Duocastella M., Arnold C. B. Bessel and annular beams for materials processing. Laser Photonics Rev. 2012. Vol. 6, No. 5. P. 607–621. DOI: 10.1002/lpor.201100031.
  2. Arlt J., Garces-Chavez V., Sibbett W., et al. Optical micromanipulation using a Bessel light beam. Opt. Commun. 2001. Vol. 197. P. 239–245.
  3. Bouchal Z. Nondiffracting optical beams – physical properties, experiments, and applications. Czech. J. Phys. 2003. Vol. 53, No. 7. P. 537–578. DOI: 10.1023/A:102480280.
  4. Kazak N. S., Katranji E. G., Utkin I. A., et al. Self-diffraction of Bessel light beams in a nonlinear medium. J. Appl. Spectrosc. 2004. Vol. 71, No. 5. P. 697–701. DOI: 10.1023/B:JAPS.0000049631.50343.b7.
  5. Demas J., Steinvurzel P., Tai B., et al. Intermodal nonlinear mixing with Bessel beams in optical fiber. Optica. 2015. Vol. 2, No. 1. P. 14–17. DOI: 10.1364/Optica.2.000014.
  6. Khilo N. A., Petrova E. S., Ryzhevich A. A. Transformation of the order of Bessel beams in uniaxial crystals. Kvantovaya elektronika [Quantum Electron.]. 2001. Vol. 31, No. 1. P. 85–89 (in Russ.). DOI: 10.1070/QE2001v031n01ABEH001897.
  7. Belyi V. N., Khilo N. A., Kurilkina S. N., et al. Spin-to-orbital angular momentum conversion for Bessel beams propaga ting along the optical axes of homogeneous uniaxial and biaxial crystals. J. Opt. 2013. Vol. 15, No. 4. Article ID: 044018. DOI: 10.1088/20408978/15/4/044018.
  8. Belyi V. N., Khilo N. A., Kazak N. S., et al. Propagation of high-order circularly polarized Bessel beams and vortex generation in uniaxial crystals. Opt. Eng. 2011. Vol. 50, No. 5. Article ID: 059001. DOI: 10.1117/1.3572109.
  9. Slussarenko S., Murauski A., Du T., et al. Tunable liquid crystal q-plates with arbitrary topological charge. Opt. Express. 2011. Vol. 19, No. 5. P. 4085–4090. DOI: 10.1364/OE.19.004085.
  10. Romanov O. G., Gorbach D. V., Kupryianets T. A., et al. Propagation and self-action of Bessel light beams in dye solutions. NPCS. 2013. Vol. 16, No. 4. P. 373–381.
Опубликован
2018-04-29
Ключевые слова: бесселевы световые пучки, оптические вихри, самодифракция, жидкие кристаллы
Как цитировать
Назаров, С. А., Горбач, Д. В., & Толстик, А. Л. (2018). Преобразование бесселевых световых пучков при их распространении в растворах красителей и жидкокристаллических средах. Журнал Белорусского государственного университета. Физика, 1, 4-8. Доступно по https://journals.bsu.by/index.php/physics/article/view/554