Аннотация:
Рассмотрены различные геометрические фазы (ГФ) в одномодовых волоконных световодах (ОВС) и волоконных кольцевых интерферометрах (ВКИ): фаза Панчаратнама (ФП), обусловленная циклической эволюцией состояния поляризации излучения (СПИ) в ОВС, фаза Рытова—Владимирского (ФРВ), обусловленная эффектом Рытова — вращением плоскости поляризации из-за некомпланарной намотки ОВС, а также невзаимная разность фаз встречных волн (НРФВВ) и невзаимная геометрическая фаза встречных волн (НГФВВ), которые обусловлены поляризационной невзаимностью (ПН) ВКИ. Показано, что ФП для произвольных СПИ в общем случае не совпадает с реальным изменением фазы световых колебаний в средах не только с циркулярным, но и с линейным двулучепреломлением. Показано, что ФРВ, имеющая геометрическое происхождение, в принципе может рассматриваться как динамическая фаза (ДФ). Показано также, что НГФВВ можно рассматривать как следствие отображенной на сфере Пуанкаре (СП) эволюции СПИ в ортогональных винтовых поляризационных модах Гинзбурга (ВПМГ) в ОВС контура ВКИ. Проанализирован ряд экспериментов, в ходе которых регистрировались ГФ в ВКИ: изменение ФРВ и угла Рытова (УР) при изменении шага геликоидальной намотки ОВС.
Поступила:30 июля 2003 г. Доработана: 13 октября 2003 г.
Образец цитирования:
Г. Б. Малыкин, В. И. Позднякова, “Геометрические фазы в одномодовых волоконных световодах и волоконных кольцевых интерферометрах”, УФН, 174:3 (2004), 303–322; Phys. Usp., 47:3 (2004), 289–308
Luca Palmieri, Martina Cappelletti, Marco Santagiustina, Andrea Galtarossa, “Polarization-Dependent Phase of Light Propagating in Optical Fibers”, J. Lightwave Technol., 41:21 (2023), 6786
Hiroyasu Koizumi, “Supercurrent and electromotive force generations by the Berry connection from many-body wave functions”, J. Phys. A: Math. Theor., 56:18 (2023), 185301
Bliokh K.Y., Alonso M.A., Dennis M.R., “Geometric Phases in 2D and 3D Polarized Fields: Geometrical, Dynamical, and Topological Aspects”, Rep. Prog. Phys., 82:12 (2019), 122401
Malykin G.B. Pozdnyakova V.I., “Linear Transformation of the Polarization Modes in Coiled Optical Spun-Fibers With Strong Unperturbed Linear Birefringence. i. Nonresonant Transformation”, Opt. Spectrosc., 124:3 (2018), 360–372
Malykin G.B. Pozdnyakova V.I., “Linear Transformation of the Polarization Modes in Coiled Optical Spun Fibers II. Resonant Transformation”, Opt. Spectrosc., 125:4 (2018), 543–550
Krobka N.I. Turkin D.A., “Laser Gyros Frequency Biasing and Fiber Optic Gyros Phase Biasing: Similarities and Differences”, 2017 24Th Saint Petersburg International Conference on Integrated Navigation Systems (Icins), IEEE, 2017
N. I. Krobka, D. A. Turkin, 2017 24th Saint Petersburg International Conference on Integrated Navigation Systems (ICINS), 2017, 1
S. Ali Hassani Gangaraj, Mario G. Silveirinha, George W. Hanson, “Berry Phase, Berry Connection, and Chern Number for a Continuum Bianisotropic Material From a Classical Electromagnetics Perspective”, IEEE J. Multiscale Multiphys. Comput. Tech., 2 (2017), 3
Г. Б. Малыкин, “Винтовые эллиптические поляризационные моды В.Л. Гинзбурга и их применение”, УФН, 186:12 (2016), 1355–1358; G. B. Malykin, “V L Ginzburg's helical elliptically polarized modes and their application”, Phys. Usp., 59:12 (2016), 1245–1248
Tentori D., Garcia-Weidner A., Ledezura-Sillas E., “Birefringence Description of a Helical Fiber-Coil”, Rev. Mex. Fis., 62:5 (2016), 489–495
G. B. Malykin, “A Method of É. Borel for calculation of the Thomas precession: The geometric phase in relativistic kinematic velocity space and its applications in optics”, Opt. Spectrosc, 114:2 (2013), 266
Малыкин Г.Б., “Метод Э. Бореля для вычисления прецессии томаса. Геометрическая фаза в релятивистском кинематическом пространстве скоростей и ее приложения в оптике”, Оптика и спектроскопия, 114:2 (2013), 293–293
K. Y. Bliokh, A. Aiello, M. A. Alonso, The Angular Momentum of Light, 2012, 174
J. Scheuer, M. Sumetsky, “Optical-fiber microcoil waveguides and resonators and their applications for interferometry and sensing”, Laser & Photon. Rev, 2011, n/a
M. Sumetsky, “Whispering gallery modes in a microfiber coil with an n-fold helical symmetry: classical dynamics, stochasticity, long period gratings, and wave parametric resonance”, Opt Express, 18:3 (2010), 2413
Г. Б. Малыкин, “Некоммутативность сложения неколлинеарных скоростей в специальной теории относительности и метод геометрической фазы (к столетию со дня публикации работы А. Зоммерфельда)”, УФН, 180:9 (2010), 965–969; G. B. Malykin, “Noncommutative nature of the addition of noncollinear velocities in special relativity and the geometric phase method (commemorating the publication centennial of A. Sommerfeld's work)”, Phys. Usp., 53:9 (2010), 923–927
Konstantin Y Bliokh, “Geometrodynamics of polarized light: Berry phase and spin Hall effect in a gradient-index medium”, J Opt A Pure Appl Opt, 11:9 (2009), 094009
N. R. Sadykov, “Effect of polarization on a spin particle trajectory”, Russ Phys J, 52:7 (2009), 688
Malykin, GB, “On possibility of using the lowest odd harmonics of the phase modulation frequency in the output signal of the fiber-optic ring interferometer for detection of the sagnac effect”, Optics and Spectroscopy, 105:1 (2008), 117
G. B. Malykin, V. I. Pozdnyakova, “Mathematical modeling of random coupling between polarization modes in single-mode optical fibers: XIV. Spectral characteristics of nonreciprocal phase difference of counterpropagating waves at the output of a fiber ring interferometer at a change in the fiber temperature”, Opt Spectrosc, 102:5 (2007), 785