Измерение дробного орбитального углового момента асимметричных лазерных пучков с использованием двух цилиндрических линз

Abstract

Предложен метод измерения орбитального углового момента (ОУМ) параксиального лазерного пучка с помощью двух цилиндрических линз. Когда эти линзы повёрнуты относительно друг друга на 90 градусов, они формируют в фокальной плоскости две картины интенсивности, и в работе показано, что измерение этих распределений интенсивности и вычисление их моментов позволяет определить ОУМ, даже если оно является дробным. Мы провели эксперимент с помощью пространственного модулятора света. Ошибка измерения возрастает с ОУМ, но для небольших значений (до 4) составляет около 1%. Here, we propose a method to measure the orbital angular momentum (OAM) of a paraxial laser beam by using two cylindrical lenses. When these lenses are rotated by 90 degrees relative to each other, they generate two intensity patterns in their focal planes and we show that measuring these intensity distributions and calculating their moments allows to determine the OAM, even if it is fractional. We made an experiment by using a spatial light modulator. The measurements error increases with the OAM, but for small values (up to 4) it is about 1%.