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Efficient mode transformations of degenerate Laguerre-Gaussian beams

机译：简并的Laguerre-Gaussian光束的高效模转换

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We present an approach for efficient conversion of a single-high-order-mode distribution from a laser to a nearly Gaussian distribution and vice versa. It is based on dividing the high-order mode distribution into equal parts that are then combined together coherently. We implement our approach with several optical arrangements that include a combination of discrete elements and some with single interferometric elements. These arrangements are analyzed and experimentally evaluated for converting the TEM_(01) mode distribution with M_(x)~(2)=3 to a nearly Gaussian beam with M_(x)~(2)=1.045 or M_(x)~(2)=1.15. The basic principle, design, and experimental results obtained with several conversion arrangements are presented. The results reveal that conversion efficiency is typically greater than 90%, compared with theoretical ones. In addition, some arrangement is exploited for converting the fundamental Gaussian-beam distribution into the TEM_(01) mode distribution.
机译：我们提出了一种有效的方法来将单高阶模分布从激光有效转换为近高斯分布，反之亦然。它基于将高阶模态分布划分为相等的部分，然后将它们连贯地组合在一起。我们采用几种光学装置来实现我们的方法，这些光学装置包括分立元件的组合，还有一些具有单干涉元件的组合。对这些布置进行了分析和实验评估，以将M_（x）〜（2）= 3的TEM_（01）模式分布转换为M_（x）〜（2）= 1.045或M_（x）〜（ 2）= 1.15。介绍了通过几种转换方案获得的基本原理，设计和实验结果。结果表明，与理论值相比，转换效率通常大于90％。另外，利用一些安排将基本的高斯光束分布转换成TEM_（01）模式分布。

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