تاثیر تلاطم غلاف پلاسمایی بر حالت‌های تکانه‌ی زاویه‌ای مداری باریکه‌های بسل-گوسین و لاگر-گوسین

در این پژوهش احتمال حضور حالت‌های تکانه‌ی زاویه‌ای مداری باریکه‌های بسل- گوسین و لاگر- گوسین انتشار یافته در تلاطم غلاف پلاسمایی به صورت نظری بررسی می‌شود. برای این منظور با استفاده از طیف وون کارمن تصحیح شده در چارچوب نظری رایتوف، طیف تکانه‌ی زاویه‌ای مداری باریکه‌های ورتکس استخراج می‌شود، و سپس تجزیه و تحلیل‌های عددی برای نشان دادن تفاوت ویژگی های انتشاری دو باریکه‌ی ورتکس در نظر گرفته شده در داخل تلاطم غلاف پلاسمایی انجام می‌پذیرد. نتایج بدست آمده نشان می‌دهند که پارامترهای باریکه‌ی فرودی همانند عدد مد زاویه‌ای، کمر باریکه، و طول موج به راحتی می‌توانند طیف تکانه‌ی زاویه‌ای مداری هر دو نوع باریکه‌ی ورتکس را تحت تاثیر قرار دهند. همچنین، افزایش پارامترهای ناهمسانگردی محیط متلاطم می‌تواند منجر به کاهش اختلال ناشی از تلاطم شود. افزون بر این، مشخص می‌شود که باریکه‌های غیرپراشی بسل- گوسین ویژگی های انتشاری بهتری نسبت به باریکه‌های لاگر- گوسین در تلاطم غلاف پلاسمایی نشان می‌دهند. ویژگی های بیان شده به باریکه‌های بسل- گوسین این امکان را فراهم می‌سازد تا به عنوان گزینه ای خوب برای کاربردهای ارتباطی در فضای آزاد باشند.

the effect of plasma sheath turbulence on the orbital angular momentum states of bessel-gaussian and laguerre-gaussian beams

in this work, detection probability of the orbital angular momentum (oam) states of the bessel-gaussian (bg) and laguerre-gaussian (lg) beams passing through a plasma sheath turbulence (pst) are theoretically investigated. for this purpose, oam-spectrum of the vortex beams (vb) is derived by using the modified von-karman spectrum in the frame of rytov theory, then some numerical analysis is performed to show the difference of considered vbs in the propagation through a pst. obtained results indicate that incident beam parameters such as angular mode number, beam waist, and wavelength can easily affect the oam-spectrum of both types of vbs. as well as, increasing the anisotropic parameters of the turbulent media can mitigate the turbulence-induced disturbance of the propagated vbs. furthermore, it is found that diffraction-free bg beams show a better propagation performance than lg beams in the pst. this feature allows the bg beam to be a good candidate for free-space communication applications.