Published December 28, 2023
| Version v1
Publication
Open
Tight focusing of azimuthally polarized Laguerre-Gaussian vortex beams by diffractive axicons
- 1. Sana'a University
- 2. Xidian University
Description
Abstract This study presents a comprehensive theoretical investigation into the focusing properties of azimuthally polarized Laguerre-Gaussian vortex (APLGV) beams when interacting with different optical elements, including a linear axicon, binary axicon, and lens based on the Debye approximation. The research findings highlight the intriguing combination of polarization and vortex singularities within the APLGV beam, which result in distinctive focal shapes when interacting with these optical elements. The focal shapes achieved include multiple tightly focused spots and optical needles, which can be controlled by adjusting optical system parameters and beam characteristics such as the numerical aperture (NA), truncation parameter, beam order, and annular obstruction. These parameters can be carefully selected to achieve specific focal shapes with applications in multi-optical manipulation, particle acceleration, and trapping. By harnessing the unique properties of APLGV beams and optimizing the optical setup, researchers can explore new possibilities for advanced optical manipulation and control.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
ملخص تقدم هذه الدراسة تحقيقًا نظريًا شاملاً في خصائص التركيز لحزم دوامة لاجير جاوس المستقطبة سمتيًا (APLGV) عند التفاعل مع العناصر البصرية المختلفة، بما في ذلك المعجم الخطي والمعجم الثنائي والعدسة بناءً على تقريب ديباي. تسلط نتائج البحث الضوء على المزيج المثير للاهتمام من الاستقطاب والتفردات الدوامية داخل شعاع APLGV، مما يؤدي إلى أشكال بؤرية مميزة عند التفاعل مع هذه العناصر البصرية. تشمل الأشكال البؤرية التي تم تحقيقها العديد من البقع المركزة بإحكام والإبر البصرية، والتي يمكن التحكم فيها عن طريق ضبط معلمات النظام البصري وخصائص الشعاع مثل الفتحة العددية (NA)، ومعامل الاقتطاع، وترتيب الشعاع، والانسداد الحلقي. يمكن اختيار هذه المعلمات بعناية لتحقيق أشكال بؤرية محددة مع تطبيقات في المعالجة الضوئية المتعددة وتسارع الجسيمات والاحتجاز. من خلال تسخير الخصائص الفريدة لحزم APLGV وتحسين الإعداد البصري، يمكن للباحثين استكشاف إمكانيات جديدة للمعالجة والتحكم البصري المتقدم.Translated Description (French)
Résumé Cette étude présente une étude théorique complète des propriétés de focalisation des faisceaux de vortex de Laguerre-Gaussien polarisés en azimut (APLGV) lorsqu'ils interagissent avec différents éléments optiques, y compris un axicon linéaire, un axicon binaire et une lentille basée sur l'approximation de Debye. Les résultats de la recherche mettent en évidence la combinaison intrigante de singularités de polarisation et de vortex dans le faisceau APLGV, qui se traduisent par des formes focales distinctives lors de l'interaction avec ces éléments optiques. Les formes focales obtenues comprennent de multiples taches et aiguilles optiques étroitement focalisées, qui peuvent être contrôlées en ajustant les paramètres du système optique et les caractéristiques du faisceau telles que l'ouverture numérique (NA), le paramètre de troncature, l'ordre du faisceau et l'obstruction annulaire. Ces paramètres peuvent être soigneusement sélectionnés pour obtenir des formes focales spécifiques avec des applications dans la manipulation multi-optique, l'accélération des particules et le piégeage. En exploitant les propriétés uniques des faisceaux APLGV et en optimisant la configuration optique, les chercheurs peuvent explorer de nouvelles possibilités de manipulation et de contrôle optiques avancés.Translated Description (Spanish)
Resumen Este estudio presenta una investigación teórica exhaustiva sobre las propiedades de enfoque de los haces de vórtice Laguerre-Gaussiano (APLGV) polarizados azimutalmente cuando interactúan con diferentes elementos ópticos, incluyendo un axicón lineal, un axicón binario y una lente basada en la aproximación de Debye. Los hallazgos de la investigación destacan la intrigante combinación de singularidades de polarización y vórtice dentro del haz de APLGV, que dan como resultado formas focales distintivas al interactuar con estos elementos ópticos. Las formas focales logradas incluyen múltiples puntos fuertemente enfocados y agujas ópticas, que se pueden controlar ajustando los parámetros del sistema óptico y las características del haz, como la apertura numérica (NA), el parámetro de truncamiento, el orden del haz y la obstrucción anular. Estos parámetros se pueden seleccionar cuidadosamente para lograr formas focales específicas con aplicaciones en manipulación multióptica, aceleración de partículas y atrapamiento. Al aprovechar las propiedades únicas de los haces APLGV y optimizar la configuración óptica, los investigadores pueden explorar nuevas posibilidades para la manipulación y el control ópticos avanzados.Files
pdf.pdf
Files
(11.9 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:9e459435750afc6193320b5e80e4e146
|
11.9 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- التركيز المحكم لعوارض دوامة لاغوير غاوس المستقطبة سمتيًا بواسطة الأكسيكونات الانكسارية
- Translated title (French)
- Focalisation serrée des faisceaux vortex Laguerre-Gaussiens polarisés en azimut par des axicons diffractifs
- Translated title (Spanish)
- Enfoque ajustado de haces de vórtice Laguerre-Gaussianos polarizados azimutalmente por axicones diferenciales
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4390315588
- DOI
- 10.1088/1402-4896/ad1958