Так называемый «эффект оптической чистки пучка» в многомодовых волокнах с градиентным профилем показателя преломления привлекал исследовательский интерес с момента своей первой демонстрации.
Рассмотренный в статье метод модовой декомпозиции основан на цифровой компьютерной голографии и подразумевает использование пространственного модулятора света для создания произвольной фазовой маски. С помощью данного метода, среди прочего, можно создать такие маски, результат преобразования Фурье от которых при освещении их многомодовым излучением будет содержать информацию о вкладе определённой моды.
Авторы сравнили теоретические предсказания распределения мод в многомодовом градиентном световоде с полной экспериментальной характеристикой, основанной на голографическом методе модовой декомпозиции. Было обнаружено, что теория и эксперименты находятся в очень хорошем количественном согласии.
Схема модовой декомпозиции, реализованная авторами, впервые позволила проанализировать излучение, состоящее из большого числа (до 750) Лагерр-Гауссовых мод.
Исследования модового состава излучения ММ ВКР-лазера показали, что распределение мод стоксова пучка стремится к экспоненциальному, а при распространении пучков с орбитальным угловым моментом в пассивных многомодовых волокнах с высокой пиковой мощностью распределение стремится принять форму обобщённого распределения Рэлея-Джинса, а угловой момент сохраняется.
Результаты проведённых авторами исследований вносят значительный вклад в фундаментальное понимание физического процесса и будут представлять общий интерес для применения многомодовых волокон в различных новых технологиях, от систем визуализации до мощных лазеров.
Этот результат был отмечен ИАиЭ СО РАН как один из важнейших в 2022 году.
Optics Express (OpEx) – журнал, представляющий исследования в области оптики и фотоники. Общее количество цитирований в 2022 году составило более 141 000, что делает его самым цитируемым журналом в категории «Оптика».