論文の概要: The robustness of skyrmion numbers of structured optical fields in atmospheric turbulence
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.05999v1
- Date: Tue, 8 Oct 2024 12:55:34 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-11-01 11:40:34.168008
- Title: The robustness of skyrmion numbers of structured optical fields in atmospheric turbulence
- Title（参考訳）: 大気乱流における構造光学場のスカイミオン数のロバスト性
- Authors: Liwen Wang, Sheng Liu, Geng Chen, Yongsheng Zhang, Chuanfeng Li, Guangcan Guo,
- Abstract要約: 我々は,光スカイミオン場の空調数が大気乱流に対して一定の強靭性を示すことを数値的に示す。
これらの性質は、スカイミオン場とその数の多元性を高めるだけでなく、ノイズのあるチャネルをまたいだ様々な用途で利用するための新たな可能性も開ける。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 16.92202054769158
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The development of vector optical fields has brought forth numerous applications. Among these optical fields, a particular class of vector vortex beams has emerged, leading to the emergence of intriguing optical skyrmion fields characterized by skyrmion numbers. The optical skyrmion fields are well-defined by their effective magnetization and possess topologically protected configurations. It is anticipated that this type of optical structure can be exploited for encoding information in optical communication, even under perturbations such as turbulent air, optical fibers, and even general random media. In this study, we numerically demonstrate that the skyrmion numbers of optical skyrmion fields exhibit a certain degree of robustness to atmospheric turbulence, even though their intensity, phase and polarization patterns are distorted. Intriguingly, it is also observed that a larger difference between the absolute values of two azimuthal indices of the vectorial structured light field can lead to a superior level of resilience. These properties not only enhance the versatility of skyrmion fields and their numbers, but also open up new possibilities for their use in various applications across noisy channels.
- Abstract（参考訳）: ベクトル光学場の開発は、多くの応用をもたらした。
これらの光学場のうち、特定の種類のベクトル渦ビームが出現し、スカイミオン数によって特徴づけられる興味深い光スカイミオン場が出現する。
光スカイミオン場は、その有効磁化によってよく定義され、位相的に保護された構成を持つ。
このタイプの光学構造は, 乱流空気や光ファイバ, 一般のランダムメディアなどの摂動下であっても, 光通信における情報の符号化に利用することができると期待されている。
本研究では,その強度,位相,偏光パターンが歪んだとしても,光スカイミオン場のスカイミオン数が大気乱流に対して一定の強靭性を示すことを数値的に示す。
興味深いことに、ベクトル構造光場における2つのアジムタール指数の絶対値の差が、より優れたレジリエンスをもたらすことが観察された。
これらの性質は、スカイミオン場とその数の多元性を高めるだけでなく、ノイズのあるチャネルをまたいだ様々な用途で利用するための新たな可能性も開ける。
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