Институт систем обработки изображений РАН,
Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева

Аннотация:
Недавно был физически реализован еще один тип лазерных пучков [Siviloglou G. A., et al, Physical Review Letters 99, 213901 (2007)] – экспоненциальный световой пучок Эйри, который при распространении в свободном пространстве приблизительно сохраняет свой вид до некоторого расстояния, и траектория распространения основного максимума при этом изгибается. Картина интенсивности распространения такого одномерного пучка напоминает радугу.
В данной работе предложен к рассмотрению другой тип ограниченных пучков Эйри, который формируется в поперечном сечении мод резонаторов «шепчущей галереи». Проведено численное сравнение его распространения с экспоненциальными и Эйри-Гауссовыми пучками и показано, что предлагаемый тип пучка демонстрирует лучшую устойчивость к дифракции и сохранение осциллирующей структуры идеального распределения. Однако картина интенсивности распространения такого пучка больше напоминает не радугу, а веер.

Ключевые слова :
функция Эйри, усеченные пучки Эйри, резонатор мод «шепчущей галереи», бездифракционные пучки свободного пространства.

Литература:

1. http://www.physorg.com/news115556629.html
2. Siviloglou, G.A. Observation of Accelerating Airy Beams / G. A. Siviloglou [and other] // Physical Review Letters 99, 213901 (2007).
3. Durnin, J. Diffraction free beams / J. Durnin, J. J.Miceli, J. H.Eberly //Phys. Rev. Lett. 58(15), 1499-1501 (1987)
4. Durnin, J. Comparison of Bessel and Gaussian beams / J.Durnin, J. J.Miceli, J. H.Eberly //Opt. Lett. 13(2), 79-80 (1988)
5. Arlt, J. Optical micromanipulation using Bessel light beams / J.Arlt [and other] //Opt. Comm., 197, 239-245, 2001
6. Котляр, В.В. Бесконтактное прецизионное измерение линейных смещений с использованием ДОЭ, формирующих моды Бесселя / В.В.Котляр, Р.В.Скиданов, С.Н.Хонина //Компьютерная оптика, 21, 102-104 (2001).
7. Khonina, S.N. Rotation of microparticles with Bessel beams generated by diffractive elements / S.N.Khonina [and other] //Journal of Modern optics, 51(14), 2167–2184 (2004)
8. Berry, М.V. Nonspreding wave packets / М.V.Berry, N.L.Balazs // Am. J. Phys. 47(3), 264-267 (1979)
9. Abramowitz, M. Handbook of Mathematical Functions /M. Abramowitz, I. A. Stegun // Dover, 1972.
10. Siviloglou, G.A. Accelerating finite energy Airy beams / G.A.Siviloglou, D.N.Christodoulides //Opt. Letters 32(8), 979-981 (2007)
11. Banders, M.A. Airy-Gauss beams and their transformation by paraxial optical systems / M.A.Banders, J.C.Gutierrez-Vega //Opt. Express 15(25), 16719-16728 (2007)
12. Marhic, M. E. Whispering-Gallery C02 Laser / M. E.Marhic, L. I.Kwan, M.,Epstein //IEEE J. Quant. Electr. QE-15(6), 487-490 (1979).
13. Grossman, J. G. Radio-frequency-excited carbon dioxide metal waveguide laser / J. G. Grossman, L. W. Casperson, O. M.Stafsudd //App. Opt. 22(9), 1298-1305 (1983).
14. Al-Mashaabi, F. S. Direct current-excited cw CO2 metal waveguide laser / F.S. Al-Mashaabi, L.W. Casperson // App. Opt. 28(10), 1899-1903 (1989).
15. Mohageg, M. High-Q optical whispering gallery modes in elliptical LiNbO3 resonant cavities / M. Mohageg, А. Sav­chenkov, L. Maleki // Opt. Express 15(8) 4869-4875 (2007)
16. Grossman, J. G. Propagation of Airy-Hermite-Gaussian waveguide modes in free space / Grossman J. G. [and other] // App. Opt. 23(1), 48-52 (1984).
17. Casaubon, J. I. Variation Principle for a Linear Potential / J. I. Casaubon, J. P. Cosentino, A.H. Buep // Turk. J. Phys. 31, 117 – 121 (2007).
18. Pignol, G. Spontaneous emission of gravitation by a quantum bouncer / G. Pignol, K. Protasov, V. Nesvizhevsky // arXiv:quant-ph/0702256v1 (2007).
19. Khonina, S.N. Levelling the focal spot intensity of the focused Gaussian beam / S.N. Khonina [and other] // Journal of Modern optics, 47(5), 883-904 (2000).

---

© 2009, ИСОИ РАН
Россия, 443001, Самара, ул. Молодогвардейская, 151; электронная почта: ko@smr.ru ; тел: +7 (846 2) 332-56-22, факс: +7 (846 2) 332-56-20