Моделирование ОУМ-волн от кольцевой антенной решетки
Представлено моделирование кольцевой антенной решетки из десяти спиральных антенн в среде COMSOL Multiphysics, генерирующей электромагнитные волны с орбитальным угловым моментом (ОУМ) в миллиметровом диапазоне. Исследованы диаграммы направленности и фазовые распределения излучения для различных топологических зарядов ( l = 0, ±1, ±2, ±3). Продемонстрировано формирование стабильного спирального волнового фронта на расстоянии ∼1.5λ от излучателя. Моделирование дифракции на двух щелях и треугольной апертуре выявило характерную зависимость смещения интерференционной картины от знака и величины ОУМ, а также сохранение поляризации. Разработанная модель открывает перспективы для применения в системах пространственного мультиплексирования и фундаментальных исследований взаимодействия закрученного излучения с веществом.
Ключевые слова
орбитальный угловой момент,
круговая поляризация,
кольцевая антенная решетка,
спиральная антенна,
диаграммы направленности,
математическое моделированиеАвторы
| Бурнин Марк Артемьевич | Национальный исследовательский Томский политехнический университет | магистрант | mab54@tpu.ru |
| Богданов Олег Викторович | Национальный исследовательский Томский политехнический университет; Национальный исследовательский Томский государственный университет | д.ф.-м.н., профессор; ведущ. науч. сотр. | bov@tpu.ru |
Всего: 2
Ссылки
Bazhenov Yu., Vasnetsov M.V., Soskin M.S. // Pis'ma Zh. Eksp. Teor. Fiz. - 1990. - V. 52. - No. 8. - P. 1037-1039.
Allen L., Beijersbergen M.W., Spreeuw R.J.C., Woerdman J.P. // Phys. Rev. A. - 1992. - V. 45. - No. 11. - P. 8185-8189.
Zhao L. et al. // IEEE Access. - 2022. - V. 10. - P. 2176-2179. - DOI: 10.1109/ACCESS.2022.3140542.
Kazinski P.O., Korolev P.S., Lazarenko G.Yu., Ryakin V.A. // Ann. Phys. - 2024. - V. 462. - P. 169610. - DOI: 10.1016/j.aop.2024.169610.
Аксенов В.П., Богданов О.В., Дудоров В.В. и др. // Оптика атмосферы и океана. - 2025. - Т. 38. - № 8. - DOI: 10.15372/AOO20250801.
Zhang K. et al. // IEEE Commun. Surv. Tutorials. - 2023. - V. 25. - No. 2. - P. 904-941. - DOI: 10.1109/COMST.2023.3240931.
Wang H. et al. // IEEE Trans. Ant. Prop. - 2023. - V. 71. - No. 5. - P. 3456-3465. - DOI: 10.1109/TAP.2023.3245678.
Thidé B. et al. // Phys. Rev. Lett. - 2023. - V. 118. - P. 110501. - DOI: 10.1103/PhysRevLett.118.110501.
Yao Y. et al. // Opt. Express. - 2023. - V. 31. - No. 8. - P. 12345-12356. - DOI: 10.1364/OE.482345.
Chen R., Zhou J., Long W.-X., Zhang W. // IEEE Trans.Commun. - 2023. - V. 71. - No. 2. - P. 486-500. - DOI: 10.1109/TCOMM.2022.3223697.
Chen R. et al. // Nat.Commun. - 2023. - V. 14. - P. 1234. - DOI: 10.1038/s41467-023-36879-1.
Marrucci L. et al. // Sci. Adv. - 2023. - V. 9. - No. 15. - P. eadf7201. - DOI: 10.1126/sciadv.adf7201.
Dyavangoudar A.A., Chhipa M.K., Saharia A., et al. // IEEE Access. - 2023. - V. 11. - P. 56991-56999. - DOI: 10.1109/ACCESS.2023.3281370.
Shen Y., Wang X., Xie Z., et al. // Light Sci. Appl. - 2019. - V. 8. - P. 90. - DOI: 10.1038/s41377-019-0194-2.
Jha P., Wu K. Orbital Angular Momentum Wave and Propagation. - IntechOpen, 2022. - DOI: 10.5772/intechopen.104477.
Takabayashi Y. et al. // Phys. Rev. A. - 2025. - V. 111. - P. L061501. - DOI: 10.1103/gxwj-yvdj.
Andrews D.L. et al. Structured Light and Its Applications: An Introduction to Phase-Structured Beams and Nanoscale Optical Forces. - Academic Press, 2023.
Bozinovic N., Kristensen P., Ramachandran S. Orbital Angular Momentum in Fiber Optics and Nanophotonics. - Springer, 2022. - 210 p.
COMSOL Multiphysics®. Two-Arm Helical Antenna [Electronic resource]. - URL: https://www.comsol.com/model/two-arm-helical-antenna-13681 (date of access: 05.07.2024).
Korolev P.S., Ryakin V.A. // Multipolar transitions excited by twisted photons in heavy quarkonia. - 2025. - arXiv:2508.09877. - DOI: 10.48550/arXiv.2508.09877.
Вы можете добавить статью