Published July 19, 2023
| Version v1
Publication
Open
Introduction of Bessel higher-order cosh-Gaussian beam and its propagation through a paraxial ABCD optical system
- 1. Chouaib Doukkali University
- 2. Bridge University
Description
Abstract In this paper, we introduce a new laser beam called Bessel higher-order cosh-Gaussian (BHChG) beam and analyzed its propagation properties through a paraxial ABCD optical system. The analytical expression of the diffracted beam is derived based on the extended Huygens-Fresnel integral and some numerical examples of BHChG beam propagating in a free space, through a thin lens and a Fractional Fourier transform (FRFT) system are exposed. The results reveal that the behavior of the output BHChG beam is affected by the optical system and the source beam parameters. The propagation of some laser beams through a paraxial ABCD optical system is deduced as particular case from the present study such as the fundamental Gaussian beam, the Bessel-Gaussian beam, the cosh-Gaussian beam, the Bessel-cosh-Gaussian beam and the Higher-order-cosh-Gaussian beam. The outcomes can be helpful for free-space optical communication, remote sensing and optical micromanipulation.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
الملخص في هذه الورقة، نقدم شعاع ليزر جديدًا يسمى شعاع Bessel عالي المستوى cosh - Gaussian (BHChG) ونحلل خصائص انتشاره من خلال نظام بصري ABCD محوري. يتم اشتقاق التعبير التحليلي للحزمة المنحرفة بناءً على تكامل Huygens - Frenel الممتد وبعض الأمثلة العددية لحزمة BHChG المنتشرة في مساحة حرة، من خلال عدسة رقيقة ونظام تحويل فورييه الكسري (FRFT) مكشوف. تكشف النتائج أن سلوك شعاع BHChG الناتج يتأثر بالنظام البصري ومعلمات شعاع المصدر. يتم استنتاج انتشار بعض حزم الليزر من خلال نظام بصري ABCD محوري كحالة خاصة من الدراسة الحالية مثل شعاع Gaussian الأساسي، شعاع Bessel - Gaussian، شعاع cosh - Gaussian، شعاع Bessel - cosh - Gaussian وشعاع High - order - cosh - Gaussian. يمكن أن تكون النتائج مفيدة للاتصال البصري في الفضاء الحر والاستشعار عن بعد والتلاعب البصري الدقيق.Translated Description (French)
Résumé Dans cet article, nous introduisons un nouveau faisceau laser appelé faisceau cosh-Gaussien d'ordre supérieur de Bessel (BHChG) et analysons ses propriétés de propagation à travers un système optique ABCD paraxial. L'expression analytique du faisceau diffracté est dérivée de l'intégrale de Huygens-Fresnel étendue et quelques exemples numériques de faisceau BHChG se propageant dans un espace libre, à travers une lentille mince et un système de transformée de Fourier fractionnaire (FRFT) sont exposés. Les résultats révèlent que le comportement du faisceau BHChG de sortie est affecté par le système optique et les paramètres du faisceau source. La propagation de certains faisceaux laser à travers un système optique ABCD paraxial est déduite comme cas particulier de la présente étude tels que le faisceau gaussien fondamental, le faisceau gaussien de Bessel, le faisceau gaussien de cosh, le faisceau gaussien de Bessel-cosh et le faisceau gaussien de cosh d'ordre supérieur. Les résultats peuvent être utiles pour la communication optique en espace libre, la télédétection et la micromanipulation optique.Translated Description (Spanish)
Resumen En este artículo, presentamos un nuevo haz láser llamado haz cosh-Gaussiano de orden superior de Bessel (BHChG) y analizamos sus propiedades de propagación a través de un sistema óptico ABCD paraxial. La expresión analítica del haz difractado se deriva en función de la integral extendida de Huygens-Fresnel y se exponen algunos ejemplos numéricos del haz BHChG que se propaga en un espacio libre, a través de una lente delgada y un sistema de transformada de Fourier fraccional (FRFT). Los resultados revelan que el comportamiento del haz BHChG de salida se ve afectado por el sistema óptico y los parámetros del haz fuente. La propagación de algunos rayos láser a través de un sistema óptico ABCD paraxial se deduce como caso particular del presente estudio como el rayo Gaussiano fundamental, el rayo Bessel-Gaussiano, el rayo cosh-Gaussiano, el rayo Bessel-cosh-Gaussiano y el rayo cosh-Gaussiano de orden superior. Los resultados pueden ser útiles para la comunicación óptica en el espacio libre, la teledetección y la micromanipulación óptica.Files
latest.pdf.pdf
Files
(1.4 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:64bf4002972682cea0f15b47615e5c0d
|
1.4 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- إدخال شعاع بيسل كوش- جاوسيان عالي الرتبة وانتشاره من خلال نظام بصري ABCD محوري
- Translated title (French)
- Introduction du faisceau cosh-Gaussien d'ordre supérieur de Bessel et sa propagation à travers un système optique ABCD paraxial
- Translated title (Spanish)
- Introducción del haz cosh-gaussiano de orden superior de Bessel y su propagación a través de un sistema óptico ABCD paraxial
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4384829607
- DOI
- 10.21203/rs.3.rs-3171171/v1
References
- https://openalex.org/W1970055286
- https://openalex.org/W1988678044
- https://openalex.org/W1995636525
- https://openalex.org/W2000319643
- https://openalex.org/W2007011826
- https://openalex.org/W2011425158
- https://openalex.org/W2037079326
- https://openalex.org/W2038049224
- https://openalex.org/W2050623402
- https://openalex.org/W2099006587
- https://openalex.org/W2140087684
- https://openalex.org/W2145576488
- https://openalex.org/W2801213956
- https://openalex.org/W2965856950
- https://openalex.org/W3037818457
- https://openalex.org/W3049419363
- https://openalex.org/W3121010894
- https://openalex.org/W3149859606
- https://openalex.org/W3193326689
- https://openalex.org/W3207094262
- https://openalex.org/W4246487360
- https://openalex.org/W4293427419
- https://openalex.org/W4307450208
- https://openalex.org/W4313324634
- https://openalex.org/W4379209340