Лазерные пучки Эйри с гиперболической траекторией в ближней зоне
Котляр В.В., Ковалёв А.А., Засканов С.Г.

Аннотация:
Из приведённого обзора работ по ускоряющимся пучкам и пучкам Эйри (ПЭ) следует, что известные разновидности ПЭ распространяются по параболическим траекториям, а ускоряющиеся пучки, распространяющиеся по непараболическим траекториям, не имеют аналитического описания в зоне Френеля. Далее в работе рассмотрены ПЭ второго рода (ПЭ-2), которые также являются ускоряющимися, имеют аналитическое выражение в зоне Френеля, распространяются на участке траектории по гиперболической кривой и могут быть сформированы с помощью фазовой маски с кубической зависимостью от поперечной координаты.

Ключевые слова :
ускоряющиеся лазерные пучки, пучки Эйри, траектория пучка.

Литература:

  1. Kalnins, E.G. Lie theory and separation of variables / E.G. Kalnins, W. Miller Jr. // J. Math. Phys. – 1974. – Vol. 15. – P. 1728-1737.
  2. Berry, M.V. Nonspreading wave packets / M.V. Berry, N.L. Balazs // Am. J. Phys. – 1979. – Vol. 47. – P. 264-267.
  3. Besieris, I.M. Nondispersive accelerating wave packets / I.M. Besieris, A.M. Shaarawi, R.W. Ziolkowski // Am. J. Phys. – 1994. – Vol. 62, N 6. – P. 519-521.
  4. Siviloglou, G.A. Accelerating finite energy Airy beams / G.A. Siviloglou, D.N. Christodoulides // Opt. Lett. – 2007. – Vol. 32. – P. 979-981.
  5. Besieris, I.M. A note on an accelerating finite energy Airy beam / I.M. Besieris, A.M. Shaarawi // Opt. Lett. – 2007. – Vol. 32. – P. 2447-2449.
  6. Siviloglou, G.A. Observation of accelerating Airy beams / G.A. Siviloglou, J. Broky, A. Dogariu, D.N. Christodouli­des // Phys. Rev. Lett. – 2007. – Vol. 99. – P. 213901.
  7. Bandres, M.A. Airy-Gauss beams and their transformation by paraxial optical systems / M.A. Bandres, J.C. Gutierrez-Vega // Opt. Express. – 2007. – Vol. 15. – P. 16719-16728.
  8. Siviloglou, G.A. Ballistic dynamics of Airy beams / G.A. Siviloglou, J. Broky, A. Dogariu, D.N. Christodouli­des // Opt. Lett. – 2008. – Vol. 33. – P. 207-209.
  9. Sztul, H.I. The Poynting vector and angular momentum of Airy beams / H.I. Sztul, R.R. Alfano // Opt. Express. – 2008. – Vol. 16. – P. 9411-9416.
  10. Bandres, M.A. Accelerating parabolic beams / M.A. Bandres // Opt. Lett. – 2008. – Vol. 33. – P. 1678-1680.
  11. Polynkin, P. Curved plasma channel generation using ultraintense Airy beams / P. Polynkin, M. Kolesik, J.V. Mo­loney, G.A. Siviloglou, D.N. Christodoulides // Science. – 2009. – Vol. 324. – P. 229-232.
  12. Bandres, M.A. Accelerating beams / M.A. Bandres // Opt. Lett. – 2009. – Vol. 34. – P. 3791-3793.
  13. Carretero, L. Nonparaxial diffraction analysis of Airy and SAiry beams / L. Carretero, P. Acebal, S. Blaya, C. Garcia, A. Fimia, R. Madrigal, A. Murciano // Opt. Express. – 2009. – Vol. 17. – P. 22432-22441.
  14. Dolev, I. Switching the acceleration direction of Airy beams by a nonlinear optical process / I. Dolev, T. Ellenbogen, A. Arie // Opt. Lett. – 2010. – Vol. 35. – P. 1581-1583.
  15. Khonina, S.N. Specular and vortical Airy beams / S.N. Kho­nina // Optics Communications. – 2011. – Vol. 284. – P. 4263-4271.
  16. Hu, Y. Optimal control of the ballistic motion of Airy beams / Y. Hu, P. Zhang, C. Lou, S. Huang, J. Xu, Z. Chen // Opt. Lett. – 2010. – Vol. 35. – P. 2260-2263.
  17. Carvalho, M.I. Propagation of Airy-related beams / M.I. Carvalho, M. Facao // Opt. Express. – 2010. – Vol. 18. – P. 21938-21949.
  18. Efremidis, N.K. Abruptly autofocusing waves / N.K. Ef­remidis, D.N. Christodoulides // Opt. Lett. – 2010. – Vol. 35. – P. 4045-4047.
  19. Longhi, S. Airy beams from a microchip laser / S. Longhi // Opt. Lett. – 2011. – Vol. 36. – P. 716-718.
  20. Abdollahpour, D. Spatiotemporal Airy light bullets in the linear and nonlinear regimes / D. Abdollahpour, S. Suntsov, D.G. Parazoglou, S. Tzortzakis // Phys. Rev. Lett. – 2010. – Vol. 105. – P. 253901.
  21. Greenfield, E. Accelerating light beams along arbitrary convex trajectories / E. Greenfield, M. Segev, W. Walasik, O. Raz // Phys. Rev. Lett. – 2011. – Vol. 106. – P. 213902.
  22. Efremidis, N.K. Airy trajectory engineering in dynamic linear index potential / N.K. Efremidis // Opt. Lett. – 2011. – Vol. 36. – P. 3006-3008.
  23. Froehly, L. Arbitrary accelerating micron-scale caustic beams in two and three dimensions / L. Froehly, F. Courvoisier, A. Mathis, M. Jacquot, L. Furfaro, R. Giust, P.A. La­court, J.M. Dudley // Opt. Express. – 2011. – Vol. 19. – P. 16455-16465.
  24. Ye, Z. Acceleration control of Airy beams with optically induced refractive-index gradient / Z. Ye, S. Liu, C. Lou, P. Zhang, Y. Hu, D. Song, J. Zhao, Z. Chen // Opt. Lett. – 2011. – Vol. 36. – P. 3230-3232.
  25. Li, L. Plasmonic Airy beam generated by in-plane diffraction / L. Li, T. Li, S.M. Wabg, C. Zhang, S.N. Zhu // Phys. Rev. Lett. – 2011. – Vol. 107. – P. 126804.
  26. Cottrell, D.M. Direct generation of accelerating Airy beams using a 3/2 phase-only pattern / D.M. Cottrell, J.A. Devis, T.M. Hazard // Opt. Lett. – 2009. – Vol. 34. – P. 2634-2636.
  27. Abramochkin, E.G. Product of three Airy beams / E.G. Ab­ramochkin, E. Razueva // Opt. Lett. – 2011. – Vol. 36. – P. 3732-3734.
  28. Porat, G. Airy beam laser / G. Porat, I. Dolev, O. Barlev, A. Arie // Opt. Lett. – 2011. – Vol. 36. – P. 4119-4121.
  29. Kaminer, I. Nondiffracting accelerating wave packets of Maxwell’s equations / I. Kaminer, R. Bekenstein, J. Nemirovsky, M. Segev // Phys. Rev. Lett. – 2012. – Vol. 108. – P. 163901.
  30. Zhang, P. Generation of linear and nonlinear nonparaxial accelerating beams / P. Zhang, Y. Hu, D. Cannan, A. Sa­landrino, T. Li, R. Morandotti, X. Zhang, Z. Chen // Opt. Lett. – 2012. – Vol. 37. – P. 2820-2822.
  31. Courvoisier, F. Sending femtosecond pulses in circles: highly nonparaxial accelerating beams / F. Courvoisier, A. Mathis, L. Froehly, R. Giust, R. Furfaro, P.A. lacourt, M. Jacquot, J.M. Dudley // Opt. Lett. – 2012. – Vol. 37. – P. 1736-1738.
  32. Jiang, Y. Propagation dynamics of abruptly autofocusing Airy beams with optical vortices / Y. Jiang, K. Huang, X. Lu // Opt. Express. – 2012. – Vol. 20. – P. 18579-18584.
  33. Yan, S. Virtual source for an Airy beam / S. Yan, B. Yao, M. Lei, D. Dan, Y. Yang, P. Gao // Opt. Lett. – 2012. – Vol. 37. – P. 4774-4776.
  34. Aleahmad, P. Fully vectoral accelerating diffraction-free Helmholtz beams / P. Aleahmad, M. Miri, M.S. Mills, I. Ka­miner // Phys. Rev. Lett. – 2012. – Vol. 109. – P. 203902.

© 2009, IPSI RAS
Institution of Russian Academy of Sciences, Image Processing Systems Institute of RAS, Russia, 443001, Samara, Molodogvardeyskaya Street 151; E-mail: ko@smr.ru; Phones: +7 (846) 332-56-22, Fax: +7 (846) 332-56-20