Vectorial manipulation of twisted vector vortex optical fields in strongly nonlocal nonlinear media

涡流 物理 非线性系统 矢量场 旋涡 经典力学 凝聚态物理 光学 量子力学 机械
作者
Caixia Liu,Xiaobo Hu,Fengmin Wu,Rui‐Pin Chen
出处
期刊:Laser Physics Letters [IOP Publishing]
卷期号:21 (11): 115401-115401
标识
DOI:10.1088/1612-202x/ad7245
摘要

Abstract We theoretically investigate the propagation properties and vectorial manipulation of twisted vector vortex beams (TVVB) with a cross-phase in a strongly nonlocal nonlinear medium (SNNM). The root mean square beam-width (RMS-BW) and the critical power required to retain the invariant RMS-BM of the TVVB in an SNNM are derived using the coupled nonlocal nonlinear Schrödinger equation. Numerical calculations reveal novel characteristics of the evolution of the state of polarization (SoP) and the optical intensity distributions during the TVVB propagating in an SNNM. It is found that mode conversions between a Laguerre Gaussian and a Hermite Gaussian mode take place during propagation in an SNNM, and the topological charge of the TVVB can be accurately measured by observing the interference intensity structure in the cross-section. Manipulation of the beam shape, SoP, and rotation of the TVVB is achieved by controlling factors such as the initial power, twisting coefficient, initial beam-width, and topological charge. These findings hold promise for applications in optical micro-manipulation, optical communication, and material processing.
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