Российские исследователи изучили дифракцию лазерных пучков в оптических вихрях и экспериментально показали, что эффект Тальбота может проявляться для оптических вихрей в видимом диапазоне спектра. Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports.

Оптические вихри сегодня активно применяются в телекоммуникации и оптических манипуляциях. Они представляют собой свет, чей волновой фронт выглядит как винтовая поверхность, ось которой совпадает с направлением распространения света. Когда оптический вихрь попадает на плоскую поверхность, он проявляется как световое кольцо с темным пятном в центре. Скорость «закручивания» света зависит от значения топологического заряда, а его знак определяет направление закручивания.

Российские ученые из Института физики им. Л.В. Киренского Красноярского научного центра СО РАН и СФУ теоретически и экспериментально изучили дифракцию оптических вихрей на двумерной решетке. Им удалось впервые зафиксировать связанный с этим эффект Тальбота для видимого света с различными топологическими зарядами.

Суть этого эффекта заключается в том, что при прохождении света через периодическую решетку происходят последовательные дифракция и интерференция световых волн. Из-за этого на некотором расстоянии от решетки формируются распределения интенсивности света, похожие на изображение решетки.

Зафиксировать эффект Тальбота исследователям удалось с помощью прозрачной кварцевой пластины, которая была покрыта непрозрачной серебряной пленкой.