Выпуски

 / 

2022

 / 

Август

  

Обзоры актуальных проблем


Фазовые сингулярности и оптические вихри в фотонике

 а, б,  в, г,  в, г,  д, е,  а, б,  в, г
а Институт систем обработки изображений РАН — филиал ФНИЦ "Кристаллография и фотоника" РАН, ул. Молодогвардейская 151, Самара, 443001, Российская Федерация
б Самарский национальный исследовательский университет имени академика С. П. Королева, Московское ш. 34, Самара, 443086, Российская Федерация
в Институт автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения РАН, Владивосток, Российская Федерация
г Дальневосточный федеральный университет, ул. Суханова 8, Владивосток, 690950, Российская Федерация
д Swinburne University of Technology, Melbourne, Australia
е Melbourne Centre for Nanofabrication, Australian National Fabrication Facility, Wellington Road, Clayton 151, Melbourne, 3168, Australia

Со второй половины XX в. широкое распространение получили идеи разработки методов формирования оптических вихрей (ОВ) или ОВ-пучков — областей кругового движения потока энергии в электромагнитной волне вокруг так называемых точек фазовых сингулярностей. Уникальность таких световых полей заключается в особой спиральной структуре волнового фронта, обеспечивающей наличие у них орбитального углового момента (ОУМ), который может быть передан веществу и вызвать вращательное движение нано- и микрообъектов. В настоящее время ОВ-пучки активно используются для решения как прикладных, так и фундаментальных проблем оптики и фотоники. Последовательно рассмотрены этапы развития, а также основные достоинства и недостатки методов формирования ОВ-пучков — от возникновения фазовых сингулярностей при рассеянии света в неоднородных средах до последних разработок в области вихревых микролазеров для контролируемой генерации световых полей с заданным ОУМ на нано- и микромасштабе.

Текст pdf (1,5 Мб)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2021.07.039028
Ключевые слова: сингулярная оптика, оптические вихри, топологический заряд, спиральная фазовая пластина, спин-орбитальное взаимодействие, вилкообразные голограммы, метаповерхности, интегрально-оптические элементы, лазерная нанофабрикация
PACS: 07.60.−j, 42.62.−b, 42.70.−a, 42.79.−e, 42.82.−m, 78.20.Fm (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2021.07.039028
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2022/8/b/
001099034300001
2-s2.0-85182905740
Цитата: Порфирьев А П, Кучмижак А А, Гурбатов С О, Йодказис С, Хонина С Н, Кульчин Ю Н "Фазовые сингулярности и оптические вихри в фотонике" УФН 192 841–866 (2022)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 17 мая 2021, доработана: 19 июля 2021, 23 июля 2021

English citation: Porfirev A P, Kuchmizhak A A, Gurbatov S O, Juodkazis S, Khonina S N, Kulchin Yu N “Phase singularities and optical vortices in photonicsPhys. Usp. 65 789–811 (2022); DOI: 10.3367/UFNe.2021.07.039028

Список литературы (508) Статьи, ссылающиеся на эту (28) ↓ Похожие статьи (20)

  1. Chen J, Gao H et al Photon. Res. 14 (1) B140 (2026)
  2. Deepa S, Khare K, Paramasivam S Photonics 12 (2) 96 (2025)
  3. Lvovich K N, Nikolaevna Kh S, Ali B M Optics & Laser Technology 183 112383 (2025)
  4. Sokolenko B V, Shostka N V et al Opt. Mem. Neural Networks 34 (S3) S485 (2025)
  5. Khorin P A, Ivliev N A, Serafimovich P G 2025 Photonics & Electromagnetics Research Symposium - Spring (PIERS-Spring), (2025) p. 01
  6. Dubman L B, Khorin P A Opt. Mem. Neural Networks 34 (S2) S278 (2025)
  7. Savelyev D A J. Opt. Technol. 92 (5) 286 (2025)
  8. Khonina S N, Ustinov A V et al Appl. Phys. B 131 (12) (2025)
  9. Bagmanov V, Bakirova L et al J. Opt. 27 (4) 045608 (2025)
  10. Orlov S, Stanaitis K et al APL Photonics 10 (5) (2025)
  11. Khorin P A, Sergunin S K et al Opt. Mem. Neural Networks 33 (S1) S65 (2024)
  12. Pomeshchikov M I Opt. Mem. Neural Networks 33 (S1) S75 (2024)
  13. Ustinov A V, Logachev V I, Khonina S N Opt. Mem. Neural Networks 33 (S1) S34 (2024)
  14. Porfirev A P, Khonina S N et al Sensors 24 (4) 1166 (2024)
  15. Ivliev N A Opt. Mem. Neural Networks 33 (S2) S217 (2024)
  16. Cho H, Lee S et al Optics and Lasers in Engineering 178 108190 (2024)
  17. Ustinov A V, Porfirev A P, Khonina S N Photonics 11 (10) 962 (2024)
  18. Ikonnikov D A, Myslivets S A et al Photonics 10 (4) 469 (2023)
  19. Pomeshchikov M I, Khonina S N Opt. Mem. Neural Networks 32 (S1) S167 (2023)
  20. Angelsky O V, Mokhun I I et al Front. Phys. 11 (2023)
  21. Savelyev D A, Bourdine A V et al Optical Technologies for Telecommunications 2022, (2023) p. 21
  22. Dubman A B 2023 IX International Conference on Information Technology and Nanotechnology (ITNT), (2023) p. 1
  23. Khonina S N, Ustinov A V, Porfirev A P Opt. Lett. 47 (16) 3988 (2022)
  24. Khorin P A, Khonina S N et al Sensors 22 (19) 7365 (2022)
  25. Khonina S N, Khorin P A et al Appl. Phys. B 128 (3) (2022)
  26. Slavchev V, Bozhikoliev I et al Opt Quant Electron 54 (6) (2022)
  27. Khorin P A, Serafimovich P G et al Optical Technologies for Telecommunications 2021, (2022) p. 10
  28. Bodunov A P, Khonina S N Opt. Mem. Neural Networks 31 (S1) 14 (2022)

© Успехи физических наук, 1918–2026
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение