Суперпозиции вихревых лазерных пучков

📘 В монографии приводятся интересные результаты, которые были получены авторами в последние два года и которые касаются суперпозиции оптических вихрей. У обычных вихревых пучков Лагерра-Гаусса или Бесселя-Гаусса топологический заряд равен целому номеру угловой гармоники, которая присутствует в качестве сомножителя в комплексной амплитуде, описывающей эти пучки. Возникает вопрос: чему равен топологический заряд у соосной суперпозиции хотя бы двух таких пучков? В книге показано, что топологический заряд суперпозиции двух пучков Бесселя-Гаусса равен топологическому заряду того пучка, у которого больше поперечная проекция волнового вектора. Топологический заряд суперпозиции двух пучков Лагерра-Гаусса с разными радиусами перетяжки равен топологическому заряду того пучка, у которого радиус перетяжки больше. Топологический заряд осевой суперпозиции пучков Лагерра-Гаусса с одинаковыми радиусами перетяжки равен модулю максимального топологического заряда в суперпозиции. Топологический заряд суперпозиции двух параллельных пучков Лагерра-Гаусса равен среднему арифметическому топологических зарядов этих пучков плюс/минус 1/2 (если заряды разной четности). Также в книге описаны новые лазерные вихревые пучки, комплексные амплитуды которых удовлетворяют параксиальному уравнению Гельмгольца. К ним относятся двойные пучки Лагерра-Гаусса, пучки Лагерра-Гаусса в квадрате, пучки Лагерра-Гаусса с автофокусировкой, пучки Фурье-Бесселя с конечной энергией, пучки Трикоми. Все эти пучки, хотя и не являются структурно-стабильными, но некоторые из них являются Фурье-инвариантными. Книга будет интересна широкому кругу научных работников, инженеров, работающих в области оптики, фотоники, лазерной физики, оптоинформационных технологий, оптического приборостроения. Также может быть полезной для бакалавров и магистров по специальностям «Прикладные математика и физика», «Прикладная математика и информатика», «Оптика» и аспирантам, специализирующимся в этих областях. Институт систем обработки изображений РАН - филиал ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва Самарский филиал Физического института имени П.Н. Лебедева РАН. Подготовка книги поддержана грантом РНФ 22-12-00137.