Orbitální moment hybnosti světla
Orbital Angular Momentum of Light
Typ dokumentu
bakalářská prácebachelor thesis
Autor
Matyáš Staněk
Vedoucí práce
Potoček Václav
Oponent práce
Chadzitaskos Goce
Studijní obor
Matematické inženýrstvíStudijní program
Aplikace přírodních vědInstituce přidělující hodnost
katedra fyzikyPráva
A university thesis is a work protected by the Copyright Act. Extracts, copies and transcripts of the thesis are allowed for personal use only and at one?s own expense. The use of thesis should be in compliance with the Copyright Act http://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf and the citation ethics http://knihovny.cvut.cz/vychova/vskp.htmlVysokoškolská závěrečná práce je dílo chráněné autorským zákonem. Je možné pořizovat z něj na své náklady a pro svoji osobní potřebu výpisy, opisy a rozmnoženiny. Jeho využití musí být v souladu s autorským zákonem http://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf a citační etikou http://knihovny.cvut.cz/vychova/vskp.html
Metadata
Zobrazit celý záznamAbstrakt
Paraxiální optika je užitečná aproximace Maxwellových rovnic pro práci s lasery. Ze skalární Helmholtzovy rovnice přejdeme k rovnici paraxiální, vypočteme její obecné řešení a představíme Gaussovy svazky jako speciální třídu řešení. Dále ukážeme analogii paraxiální rovnice a kvantové mechaniky, pomocí které odvodíme Laguerre-Gaussovy módy. Ty tvoří ortonormální bázi a navíc nesou jasně definovaný orbitální moment hybnosti (OAM). OAM má na rozdíl od spinového momentu hybnosti, který vzniká kruhovou polarizací, původ ve tvaru vlnoplochy svazku. Skládání obou momentů popíšeme vektorově pomocí Jonesova formalismu. Popíšeme řadu optických prvků pro práci s OAM a na závěr představíme některé jeho možné aplikace. Paraxial optics is a useful approximation of Maxwell's equations for laser applications. We derive the paraxial equation from the scalar Helmholtz equation, calculate a general solution and introduce Gaussian beams as a special class of solutions. Then we put forward an analogy between the paraxial equation and the Schrödinger equation to aid us in a derivation of Laguerre–Gaussian modes. LG modes form a complete basis set and, additionally, they possess well-defined orbital angular momentum (OAM). OAM in optical beams originates from their helical phase front in contrast to spin angular momentum caused by circular polarization. Combination of both momenta can be described using the Jones calculus. We demonstrate several optical elements for manipulation with OAM and present a selection of possible applications.
Kolekce
- Bakalářské práce - 14102 [270]