Деформация и блуждание вихревых пучков в искусственной конвективной турбулентности
А.В. ФАЛИЦ, В.В. КУСКОВ, В.А. БАНАХ, Л.О. ГЕРАСИМОВА, Р.Ш. ЦВЫК, А.Н. ШЕСТЕРНИН
"Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, Томск, Россия
falits@iao.ru"
Ключевые слова: вихревой пучок, турбулентность, блуждание пучка, конвекция, лабораторный эксперимент, цифровая голография
Страницы: 619-630
Аннотация
Представлены результаты экспериментов по распространению вихревых оптических пучков в искусственной конвективной турбулентной среде вдоль трассы протяженностью 12 м. Искусственная турбулентная среда создается на лабораторном стенде, где реализована возможность генерации лазерных пучков с различным значением орбитального углового момента вихревого оптического поля. Характеристики трассы и параметры распространяющегося излучения в эксперименте соответствуют условиям распространения, которые можно описать в терминах геометрической оптики. Установлено, что при распространении оптического пучка в ближней зоне дифракции по мере усиления оптической турбулентности мгновенные распределения интенсивности вихревых пучков становятся спеклованными, искажается и исчезает исходная кольцевая структура пучка. В усредненных распределениях интенсивности кольцевая структура постепенно замывается и становится близкой к гауссовой с максимумом интенсивности в центре пучка. Проведено сравнение случайных блужданий вихревых пучков, начальные поперечные размеры которых увеличиваются с ростом топологического заряда, и пучков с начальными поперечными размерами, не меняющимися при изменении топологического заряда. Показано, что амплитуда случайных отклонений направления распространения вихревого пучка от заданного не зависит от топологического заряда.
DOI: 10.15372/AOO20230802 |
