.../МОНОГРАФИИ/ДИФРАКЦИОННАЯ КОМПЬЮТЕРНАЯ ОПТИКА

Глава 8

Анализ поперечных мод лазерного излучения

В.С. Павельев, С.Н. Хонина, В.В. Котляр, В.А. Сойфер


Литература:

  1. Ярив, А. Квантовая электроника. (М: Сов. Радио, 1980)
  2. Адамс, М. Введение в теорию оптических волноводов. (М.: Мир, 1984)
  3. Berdague, S., Facq P. Mode division multiplexing in optical fibers // Appl. Optics, 1982, v.21, p. 1950-1955.
  4. Soifer, V.A., Golub M.A. Laser beam mode selection by computer-generated holograms // CRC Press, Boca Raton, 1994.
  5. Anderson, D.Z., Bolshtyansky, M.A., Zel’dovich, B.Ya. Stabilization of the speckle pattern of a multimode fiber undergoing bending // Optics Lett., 1996, v.21, no.11, p. 785-787.
  6. Bolshtyansky, M.A., Zel’dovich, B.Ya. Stabilization of transmission function: theory for an ultrathin endoscope of one multimode fiber // Applied Optics, 1997, v.36, no.16, p. 3673-3681.
  7. Shinmura, Y., Ezoe, H., Yoshikawa, M. Observation of mode in graded-index optical fibers with bending and cross talk in MDM // IEICE Trans. Electron., 1997, v.E80-C, no.6, p. 828-830.
  8. Marcuse, D. Theory of dielectric optical waveguides // Academic, San Diego, 1974.
  9. Raddatz, L. An experimental and theoretical study of the offset launch technique for the enhancement of the bandwidth of multimode fibre links / L. Raddatz, I.H. White, D.G. Cunningham, M.C. Nowell // IEEE J. of Lightw. Techn., 1998, p. 324-331.
  10. Stuart, H.R. Dispersive multiplexing in multimode fiber // Proc. of OFC, Baltimore, 2000, p. 305-307.
  11. Koonen, T. Mode group diversity multiplexing for multi-service in-house networks using multi-mode polymer optical fibre / T. Koonen, H. van den Boom, F. Willems, J. Bergmans, G.-D. Khoe // Proc. IEEE/LEOS, Amsterdam, 2002, p. 183-186.
  12. Poole, C. D. and Wang, S.-C. Bend-induced loss for the higher-order spatial mode in a dual-mode fiber // Opt. Lett., 1993, v.18, no.20, p. 1712-1714.
  13. Hwang, I.K., Yun, S.H. and Kim, B.Y. Long-period fiber gratings based on periodic microbends // Opt. Lett., 1999, v.24, no.18, p. 1263-1265.
  14. Lee, K.S. and Erdogan, T. Fiber mode conversion with tilted gratings in an optical fiber // J. Opt. Soc. Am. A, 2001, v.18, no.5, p. 1176-1185.
  15. Thornburg, W.Q., Corrado, B.J. and Zhu, X.D. Selective launching of higher-order modes into an optical fiber with an optical phase shifter // Opt. Lett., 1994, v.19, no.7, p. 454-456.
  16. Poon, A.W., Chang, R.K., Lock, J.A. Spiral morphology-dependent resonances in an optical fiber: effects of fiber tilt and focused Gaussian beam illumination // Opt. Lett., 1998, v.23, no.14, p. 1105-1107.
  17. Bolshtyansky, M.A., Savchenko, A.Yu. and Zel’dovich, B.Ya. Use of skew rays in multimode fibers to generate speckle field with nonzero vorticity // Opt. Lett., 1999, v.24, no.7, p. 433-435.
  18. Dubois, F., Emplit, Ph. and Hugon, O. Selective mode excitation in graded-index multimode fiber by a computer-generated optical mask // Opt. Lett., 1994, v.19, no.7, p. 433-435.
  19. Павельев, В.С., Сойфер, В.А. Методы Компьютерной Оптики под редакцией В.А. Сойфера / Глава 6, с. 395-470. // М.: "Физматлит", 2000, 688 с.
  20. Methods for Computer Design of Diffractive Optical Elements / V.A. Soifer, ed. // John Wiley & Sons, Inc., New York, 2002.
  21. Marcuse, D. Light transmission optics // Van Nostrand Reinhold Co., New York, 1972.
  22. Cherin, A.H. An introduction to optical fibers // McGraw-Hill book Co., Singapore, 1987.
  23. Koshiba, M. Optical waveguide analysis // McGraw-Hill Inc., Tokyo, 1990.
  24. Справочник по специальным функциям / по ред. М. Абрамовица и И. Стиган // М.: Наука, 1979.
  25. Снайдер, А., Лав, Д. Теория оптических волноводов // М.: Радио и связь, 1987.
  26. Levi, L. Applied optics // John Wiley & Sons Inc., New York, 1980
  27. Gloge, D. Weakly guided fibers // Appl. Opt., 1971, v.10, p. 2252-2258.
  28. Yeh, C. Handbook of fiber optics. Theory and applications // Academic Press Inc., New York, 1990.
  29. Котляр, В.В. Измерение орбитального углового момента светового поля с помощью дифракционного оптического элемента / В.В. Котляр, С.Н. Хонина, В.А. Сойфер, Я. Ванг // Автометрия, 2002, т.38, №3, с. 33-44.
  30. Хонина, С.Н. Фазовый дифракционный фильтр, предназначенный для анализа световых полей на выходе волокна со ступенчатым профилем показателя преломления / С.Н. Хонина, Р.В. Скиданов, В.В. Котляр, В.А. Сойфер // Компьютерная оптика, 2003, вып.25, с. 89-94.
  31. Карпеев, С.В., Павельев, В.С., Хонина, С.Н. Исследование зависимости мощностей мод на выходе ступенчатого волоконного световода от величины его прогиба // Компьютерная оптика, 2003, вып.25, с. 95-99.
  32. Ананьев, Ю.А. Оптические резонаторы и лазерные пучки. (М.: Наука, 1990)
  33. Звелто, О. Принципы лазеров. (М.: Мир, 1990)
  34. Унгер, Х.Г. Планарные и волоконные оптические волноводы. (М.: Мир, 1980)
  35. Голуб, М.А., Прохоров, А.М., Сисакян, И.Н., Сойфер, В.А. Синтез пространственных фильтров для исследования поперечно-модового состава когерентного излучения//Квантовая электроника. 1982, Т. 9, N 9, с. 1866-1868.
  36. Голуб, М.А., Карпеев, С.В., Кривошлыков, С.Г., Прохоров, А.М., Сисакян, И.Н., Сойфер, В.А. Экспериментальное исследование распределения мощности по поперечным модам в волоконном световоде с помощью пространственных фильтров// Квантовая электроника, 1984, Т. 11, N 9, С. 1869-1871.
  37. Bartelt, H.O., Lohmann, A.W., Freude, W., Grau, G.K. Mode analysis of optical fibers using computer-generated matched filters// Electronic letters.- 1983.- Vol. 19, N7.-P. 247-249.
  38. Kirk, J.P., Jones, A.L. Phase-only complex valued spatial filter// JOSA.- 1971.- Vol. 61, N 8 .- P. 1023-1028.
  39. Павельев, В.С. Применение замечательных свойств собственных подпространств оператора распространения света в линзоподобной среде для решения задач компьютерной оптики. // Компьютерная оптика. -2002. -Вып. 24. -С.58-61.
  40. Pavelyev V.S., Soifer V.A., Duparre M., Kowarschik R., Luedge B., Kley B. Iterative calculation, manufacture and investigation of DOE forming unimodal complex distribution// Optics and Lasers in Engineering, 1998 - N 29, P. 269-279.
  41. Старк, Г. ред. Реконструкция изображений.- М.: Мир, 1992.- 636 c.
  42. Fienup, J.R. Phase retrieval algorithms: a comparison// Applied optics.- 1982.-Vol. 21, N 15-P. 2758-2769.
  43. Карпеев, С.В., Павельев, В.С., Дюпарре', М., Людге, Б., Рокштул, К., Шротер, З. Анализ и формирование поперечно-модового состава когерентного излучения в волоконном световоде со ступенчатым профилем показателя преломления при помощи ДОЭ// Компьютерная оптика. - 2002. -Вып. 23. -С.4-9.
  44. Soifer, V.A., Kotlyar, V.V., Doscolovich, L.L. Iterative Methods for Diffractive Optical Elements Computation, Taylor & Francis Ltd., 1997
  45. Павельев, В.С., Хонина, С.Н. Быстрый итерационный расчет фазовых формирователей мод Гаусса-Лагерра //Компьютерная оптика. - 1997. -Вып.- С.15-20.
  46. Хонина, С.Н., Котляр, В.В., Сойфер, В.А., Хонканен, М., Турунен, Я. Формирование мод Гаусса-Эрмита с помощью бинарных ДОЭ. I. Моделирование и эксперимент // Компьютерная оптика, 1998, вып.18, с.24-28.
  47. Хонина, С.Н. Формирование мод Гаусса-Эрмита с помощью бинарных ДОЭ. II. Оптимизация апертурной функции // Компьютерная оптика, 1998, вып.18, с.28-36.
  48. Fedotovsky, A., Lehovec, K. Optical filter design for annular imaging // Appl. Opt., 1974, v.13, n.12, p.2919-2923.
  49. Прудников, А.П., Брычков, Ю.А., Маричев, О.И. Интегралы и ряды. Специальные функции. - М.: Наука, 1983.
  50. Котляр, В.В., Сойфер, В.А., Хонина, С.Н. Обобщенные Эрмитовые световые пучки в свободном пространстве // Компьютерная оптика, 1997, вып.17, с.31-36.
  51. Хонина, С.Н., Котляр, В.В., Сойфер, В.А. Дифракционные оптические элементы, согласованные с модами Гаусса-Лагерра // Компьютерная оптика, 1997, вып.17, с.25-31.
  52. Лебедев, Н.Н. Специальные функции и их приложения. –М.:Гос. изд-во технико-теоретической литературы, 1953.
  53. Котляр, В.В., Сойфер, В.А., Хонина, С.Н. Фазовые оптические элементы для формирования квази-мод свободного пространства // Квантовая электроника, 1991, т.18, №11, с.1391-1394.
  54. Doskolovich, L.L., Perlo, P., Petrova, O.I., Repetto, P., Soifer, V.A. Calculation of quantized DOEs on the basis of a continuous series approach // Proceedings of SPIE, 1998, v.3348, p.37?47.
  55. Cohn, R.W., Liang, M. Pseudorandom phase-only encoding of real-time spatial light modulators // Appl. Opt., 1996, v.35, n.14, p.2488-2498.
  56. Ge, L., Duelli, M., Cohn, R.W. Enumeration of illumination and scanning modes from real-time spatial light modulators // Opt. Express, 2000, v.7, n.12, p.403-417.
  57. Juday, R.D. Optimal realizable filters and the minimum Euclidean distance principle // Appl. Opt., 1993, v.32, p.5100-5111.
  58. Barnard, E. Optimal error diffusion for computer-generated holograms // J. Opt. Soc. Am. A, 1986, v.5, p.1803-1811.
  59. Cohn, R.W., Liang, M. Approximating fully complex spatial modulation with pseudorandom phase-only modulation // Appl. Opt., 1994, v.33, p.4406-4415.
  60. Duelli, M., Reece, M., Cohn, R.W. Modified minimum-distance criterion for blanded random and nonrandom encoding // J. Opt. Soc. Am. A, 1999, v.16, n.10, p.2425-2438.
  61. Ge, L., Duelli, M., Cohn, R.W. Improved-fidelity error diffusion through blending with pseudorandom encoding // J. Opt. Soc. Am. A, 2000, v.17, n.9, p.1606-1616.
  62. Berezny, A.E., Karpeev, S.V., Uspleniev, G.V. Computer-generated holographic optical elements produced by photolithography // Opt. & Las. in Eng., 1991, v.15, n.5, p.331-340.
  63. Zhon, M., Lin, D., Cui, Z., Prenett, D.P., Guo, L., Guo, Y. Design of diffractive optical elements based on several simple formulas // Opt. Eng., v.37, n.5, p.1488-1493.
  64. Chu, D.C., Fienup, J.R. Recent Approaches to Computer Generated Holograms // Opt. Eng., 1974, v.13, n.3, p.189-195
  65. Haskell, R.F., Culver, B.C. New coding technique for computer-generated holograms // Appl. Opt., 1972, v.11, n.11, p.2712-2714
  66. Khonina, S.N., Kotlyar, V.V., Soifer, V.A., Lautanen, J., Honkanen, M., Turunen, J. Generation of Gauss-Hermite modes using binary DOEs // Proceedings of SPIE: Photonics Prague'99, Device and Systems, 2000, v.4016, p.234-239.
  67. Сисакян, И.Н., Сойфер, В.А. Тонкая оптика, синтезированная на ЭВМ // В кн.: Физические основы и прикладные вопросы голографии. - Л.: ЛИЯФ, 1984, с.142-164.
  68. Paakkonen, P., Lautanen, J., Honkanen, M., Kuittinen, M., Turunen, J., Khonina, S.N., Kotlyar, V.V., Soifer, V.A., Friberg, A.T. Rotating optical fields: experimental demonstration with diffractive optics // Journal of Modern Optics, 1998, v.45, n.11, p.2355-2369.
  69. Wyrowski, F. Modulation schemes of phase gratings // Opt. Eng., 1992, v.31, n.2, p.251-257.
  70. Burns, T.J., Fielding, K.H., Rogers, S.K., Pinski, S.D., Ruck, D.W. Optical Haar wavelet transform // Opt. Eng., 1992, v.31, n.9, p.1852-1858.
  71. Duparre, M., Ludge, B., Pavelyev, V.S., Soifer, V.A., Kowarschik, R., Golovashkin, D.L. Invariant Laser Beams - Fundamental Properties and Their Investigation by Computer Simulation and Optical Experiment.// Optical Memory And Neural Networks, 2000. V. 9, N 1, P. 45-56.
  72. Павельев, В.С., Карпеев, С.В., Дюпарре', М., Людге, Б., Рокштулл, К., Шротер, З. Исследование поперечно-модового состава бездисперсионных многомодовых пучков с помощью корреляционных фильтров // Компьютерная оптика. -2002. -Вып. 23. -С.10-14.
  73. Березный, А.Е., Прохоров, А.М., Сисакян, И.Н., Сойфер, В.А. Бессель-оптика // ДАН, 1984, т.274, №4, с.802-805.
  74. Kotlyar, V.V., Khonina, S.N., Soifer, V.A. Algorithm for the generation of nondiffracting Bessel modes // J. Mod. Opt., 1995, v.42, n.6, p.1231-1239.
  75. Kotlyar, V.V., Khonina, S.N., Soifer, V.A. Calculation of phase formers of non-diffracting images and a set of concentric rings // Optik, 1996, v.102, n.2, p.45-50.
  76. Kotlyar, V.V., Soifer, V.A., Khonina, S.N. An algorithm for the generation of laser beams with longitudinal periodicity: rotating images // J. Modern Opt., 1997, v.44, n.7, p.1409-1416.
  77. Котляр, В.В., Сойфер, В.А., Хонина, С.Н. Алгоритм расчета ДОЭ для генерации вращающихся модальных изображений // Автометрия, 1997, №5, с.46-54.
  78. Хонина, С.Н. Формирование и передача на расстояние изображений с помощью мод Гаусса-Лагерра // Компьютерная оптика, 1998, вып.18, с.71-82.
  79. Abramochkin, E., Volostnikov, V. Spiral-type beams // Opt. Comm., 1993, v.102, p.336-350.
  80. Schechner, Y.V., Piestun, R., Shamir, J. Wave propagation with rotating intensity distributions // Physical Review E, 1996, v.54, n.1, p.50-53.
  81. Ha, Y., Zhao, D., Wang, Y., Kotlyar, V.V., Khonina, S.N., Soifer, V.A. Diffractive optical element for Zernike decomposition, Proc. SPIE 3557, 191-197 (1998)
  82. Vasara, A., Turunen, J., Friberg, A.T. Realization of general nondiffracting beams with computer-generated holograms // J. Opt. Soc. Am., 1989, v.6, p.1748-1754.
  83. Kotlyar, V.V., Khonina, S.N., Soifer, V.A. Light field decomposition in angular harmonics by means of diffractive optics // J. of Modern Optics, 1998, v.45, n.7, p.1495-1506.
  84. Goodman, J.W. Introduction to Fourier optics. - McGraw-Hill, Inc., San Francisco, 1968.
  85. Khonina, S.N., Kotlyar, V.V., Skidanov, R.V., Soifer, V.A., Laakkonen, P., Turunen, J., Wang, Y. Experimental selection of spatial Gauss-Laguerre modes // Optical Memory and Neural Networks, 2000, v.9, n.1, p.69-74.
  86. Khonina, S.N., Kotlyar, V.V., Skidanov, R.V., Wang, Y. Experimental selection of spatial Gauss-Laguerre modes // Компьютерная оптика, 1999, v.19, p.115-117.
  87. Ogura et al. Wavelength-multiplexing diffractive phase elements: design, fabrication, and performance evaluation// J.Opt.Soc.Am A/ Vol.18, N 5 (2001).
  88. Duparre, M., Pavelyev, V., Luedge, B., Kley, B., Soifer, V., Kowarschik, R. Generation, Superposition And Separation Of Gauss-Hermite-Modes By Means Of DOEs// Proc. SPIE, 1998. -Vol.3291. -P.104-114.
  89. Soifer, V.A., Karpeev, S.V., Pavelyev, V.S., Duparre, M., Luedge, B. Realisation of an optical interconnection concept using transversal mode selection// Proc. SPIE, 2000. -Vol.4316. -P.152-162.
  90. Аджалов, В.Н., Гаричев, В.П., Голуб, М.А., Карпеев, С.В., Кривошлыков, С.Г., Сисакян, И.Н., Уваров, Г.В. Волоконно-оптический интерферометрический датчик давления // Авторское свидетельство СССР № 1569617 от 08.02.1990 г.
  91. Бутусов, М.М., Галкин, С.Л., Оробинский, С.П., Пал, Б.П. Волоконная оптика и приборостроение // Л.: Машиностроение, 1987.
  92. Карпеев, С.В., Нестеров, А.Ю., Сисакян, И.Н., Сойфер, В.А. Способ контроля профиля распределения показателя преломления в многомодовых волоконно-оптических световодах и линиях связи // Авторское свидетельство СССР № 1616317 от 22.08.1990.
  93. Виллш, Р., Гаричев, В.П., Голуб, М.А., Карпеев, С.В., Сисакян, И.Н., Сойфер, В.А., Уваров, Г.В., Хаубенрайзер, В., Ян, Е.-У. Волоконно-оптический датчик давления // Авторское свидетельство СССР № 1387615 от 08.12.1987 г.
  94. Garitchev, V.P., Go1ub, M.A., Karpeev, S.V., Krivoshlykov, S.G., Petrov, N.I., Sissakian, I.N., Soifer, V.A., Haubenreisser, W., Jahn, J.-U., Willsch, R. Experimental investigation of mode coupling in a multimode graded-index fiber, caused by periodic microbends using computer-generated spatial filters // Optics Communication, 1985. Vol. 55. № 6. pp. 403-405
  95. Карпеев, С.В. Анализ и формирование многомодовых лазерных пучков методами дифракционной оптики. Москва, “Радио и связь”, 2005
  96. Уваров, Г.В. Волоконно-оптические преобразователи на основе разделения поперечных мод // Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук, Куйбышев, 1988.
  97. Golub, M.A., Sisakyan, I.N., Soifer, V.A., Uvarov, G.V. Mode-selective fiber sensor operating with computer-generated optical elements// Proceedings SPIE, OFSC’91, 1991, V. 1572, pp. 101