論文の概要: Exploring the dynamics of finite-energy Airy beams: A trajectory analysis perspective

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.17020v1
• Date: Wed, 25 Oct 2023 21:49:53 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-10-27 23:02:15.016270
• Title: Exploring the dynamics of finite-energy Airy beams: A trajectory analysis perspective
• Title（参考訳）: 有限エネルギーエアリービームのダイナミクスを探る:軌道解析の観点から
• Authors: A. S. Sanz, R. Mart\'inez-Herrero
• Abstract要約: 実際には、エアリービームは近似的にしか再生できず、空間拡張が限られており、したがってエネルギーは有限である。 理想的なエアリービームと共起する3つの異なる開口関数を考える。 対応する軌道は、ビームによって示される伝播ダイナミクスに関するより深い物理的な洞察を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In practice, Airy beams can only be reproduced in an approximate manner, with a limited spatial extension and hence a finite energy content. To this end, different procedures have been reported in the literature, based on a convenient tuning of the transmission properties of aperture functions. In order to investigate the effects generated by the truncation and hence the propagation properties displayed by the designed beams, here we resort to a new perspective based on a trajectory methodology, complementary to the density plots more commonly used to study the intensity distribution propagation. We consider three different aperture functions, which are convoluted with an ideal Airy beam. As it is shown, the corresponding trajectories reveals a deeper physical insight about the propagation dynamics exhibited by the beams analyzed due to their direct connection with the local phase variations undergone by the beams, which is in contrast with the global information provided by the usual standard tools. Furthermore, we introduce a new parameter, namely, the escape rate, which allow us to perform piecewise analyses of the intensity distribution without producing any change on it, e.g., determining unambiguously how much energy flux contributes to the leading maximum at each stage of the propagation, or for how long self-accelerating transverse propagation survives. The analysis presented in this work thus provides an insight into the behavior of finite-energy Airy beams, and therefore is expected to contribute to the design and applications exploiting this singular type of beams.
• Abstract（参考訳）: 実際には、エアリービームは近似的にしか再生できず、空間拡張が制限され、従って有限エネルギー量となる。 この目的のために,開口関数の伝達特性の簡便なチューニングに基づいて,文献に異なる手順が報告されている。 そこで本研究では, 遮断効果と, 設計ビームの伝搬特性について検討するため, 強度分布伝播の研究によく用いられる密度プロットを補完する軌道法に基づく新しい視点を用いる。 理想的なエアリービームと共起する3つの異なる開口関数を考える。 示すように、対応する軌道は、通常の標準ツールによって提供されるグローバル情報とは対照的に、ビームが行う局所的な位相変化と直接接続により解析されたビームが示す伝播ダイナミクスに関するより深い物理的洞察を明らかにする。 さらに,エネルギーフラックスが伝播の各段階の最大値にどの程度寄与するか,あるいは自己加速的横伝播の持続時間など,変化を生じさせることなく,その強度分布を断片的に解析できる新しいパラメータ,すなわちエスケープレートを導入する。 この研究で示された解析は、有限エネルギーのエアリービームの挙動に関する洞察を与え、したがって、この特異な種類のビームを利用する設計と応用に寄与することが期待される。

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