Єгоров Р. І. Топологічна структура світлових полів з поляризаційними сингулярностями

У даній роботі вперше проведене експериментальне дослідження поляризаційної структури неоднорідного еліптично поляризованого світлового поля навколо точок з круговою поляризацією (С-точок). Азимут поляризації у цих точках є сингулярним (невизначеним), що призводить до додаткового упорядкування поля навколо С-точок. За допомогою Стокс-поляриметрії виміряно усі три можливі форми азимутального розподілу навколо С-точки у поперечному перерізі випадкового ізотропного світлового поля (Star, Lemon и Monstar). Розміри великої а (малої b) півосей еліпса мають є рівними у С-точці. Просторові розподіли розмірів півосей поляризаційних еліпсів утворюють навколо сингулярної точки оптичний діабол (Optical Diabolo) - два конуси, що торкаються у С-точці. Нами експериментально доведено існування двох типів оптичних діаболів, що відрізняються типами перерізів площинами a=const (b=const) - еліптичного (Е) и гіперболічного (Н). Досліджено вплив малих збурень на існуючу поляризаційну структуру світла. Розроблена методика внесення дозованих збурень, за допомогою якої досліджена реакція топологічної сітки світлового поля на внесені збурення. Детально досліджений процес анігіляції пари сингулярностей. С-точки типу Lemon перед анігіляцією перетворюються в Monstar. Показано, що анігіляція пари оптичних діаболів різних типів неможлива. Пари типу Е-Н повинні перетворитися до стану Н-Н перед анігіляцією. Описані основні топологічні правила, що регламентують процеси анігіляції/утворення пари діаболів. Показане існування слабкого (плавне зміщення елементів топологічної сітки) та сильного (стрибкова перебудова під дією топологічних реакцій анігіляції/зародження пар С-точок) типів реакції поляризаційної структури світла на зовнішні збурення.