論文の概要: Geometric Phases in Optics: Polarization of Light Propagating in Helical Optical Fibers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.19425v2
• Date: Mon, 7 Oct 2024 09:46:44 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-11-08 14:38:53.615602
• Title: Geometric Phases in Optics: Polarization of Light Propagating in Helical Optical Fibers
• Title（参考訳）: 光光学における幾何学的位相:ヘリカル光ファイバにおける光伝搬の偏光
• Authors: Y. B. Band, Igor Kuzmenko, Yshai Avishai,
• Abstract要約: 光光学(GPIO)の幾何学的位相は光の偏光に直接関連している。 単モード光ファイバーを円形のヘリックス形状に巻いて伝搬する単モード光ビームの発生の背景となる物理原理について検討した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The geometric phase in optics (GPIO) is directly associated with the polarization of light. We investigate the physical principles underlying the occurrence of the GPIO for a single-mode light beam propagating in a single-mode optical fiber wound into a circular helix configuration, with and without stress-induced birefringence. The effects of the curvature and torsion of the helical fiber on the rotation of the polarization vector and the associated GPIO are discussed. Analytic expressions are derived for the polarization vector and Stokes parameters for any initial polarization state of the light entering the helical fiber, as well as for the GPIO of the light as a function of helix arc-length. Additionally, the intensity of a superposition of the initial and final beams, which depends on the final GPIO, is derived. Furthermore, the relationship between the GPIO and the solid angle subtended by the tangent vector of the helix plotted on the Poincar\'{e} sphere is analyzed, and the effects of fluctuations of the parameters specifying the geometry and the material characteristics of the helical fiber on the GPIO are considered.
• Abstract（参考訳）: 光光学(GPIO)の幾何学的位相は光の偏光に直接関連している。 単モード光ファイバーを円形のヘリックス形状に巻いて伝搬する単モード光ビームのGPIO発生の基礎となる物理原理について検討した。 ヘリカルファイバーの曲率とねじれが偏光ベクトルと関連するGPIOの回転に及ぼす影響を論じる。 解析式は、ヘリカルファイバーに入る光の初期偏光状態の偏光ベクトルとストークスパラメータ、およびヘリックスアーク長の関数としての光のGPIOに対して導かれる。 さらに、最終GPIOに依存する初期および最終ビームの重ね合わせの強度が導出される。 さらに,Poincar\'{e}球面上にプロットされたヘリックスの接ベクトルによって置換された固角とGPIOの関係を解析し,ヘリカルファイバーの幾何学的特徴と材料特性を規定するパラメータの揺らぎがGPIOに及ぼす影響を考察した。

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