Васнецов М. В. Оптичні пучки з дислокаціями хвильового фронту. - Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.05 - оптика, лазерна фізика. - Інститут фізики Національної Академії наук України, Київ, 2005. Робота присвячена систематичному дослідженню основних властивостей оптичних пучків з фазовими сингулярностями, або дислокаціями хвильових фронтів. Послідовно викладаються принципи сингулярної оптики та властивості оптичних вихорів, що утворюються навколо дислокацій хвильового фронту. Пояснюється причина виникнення орбітального кутового моменту (ОКМ) у пучка з оптичним вихором. Розглядаються крайові дислокації хвильового фронту на моделі інтерференції двох двовимірних або звичайних гауссових пучків. Показані сценарії колапсу системи з двох поперечних оптичних вихорів та двох ліній фазових сідел, а також розгортання крайової дислокації при зіткненні з лінією фазового сідла. На базі голографічного принципу розроблена методика генерації лабораторних пучків з дислокаціями хвильового фронту у вигляді осьових та позаосьових оптичних вихорів, зокрема у вигляді суперпозиції двох мод Лягерра-Гаусса. Вводиться термін "комбінованих" пучків як суперпозиції двох або декількох мод Лягерра-Гаусса. Розглядаються траєкторії оптичних вихорів у комбінованих пучках. Демонструється можливість виходу траєкторії вихору за межі пучка та порушення закону збереження сумарного топологічного заряду. Для комбінованих пучків виконаний аналіз розподілу ОКМ у перерізі пучка та одержан аналітичний вираз, що описує інтерференцію ОКМ пучків. За допомогою лабораторних пучків вперше в оптичному експерименті досліджені анігіляція оптичних вихорів з протилежними знаками топологічних зарядів та обертання пари вихорів з топологічними зарядами одного знаку навколо оптичної осі пучка. Показано вплив слабкого когерентного фону на оптичні вихори вищих топологічних зарядів. Реалізована схема просторового розділення компонент оптичного пучка з різними значеннями орбітального кутового моменту. Експериментально досліджена генерація фазових дислокацій шляхом утворення світлоіндукованої лінзи в нелінійно-оптичному середовищі. Вперше показано подвоєння топологічного заряду оптичного вихору при генерації другої оптичної гармоніки. Вперше в оптичному діапазоні був виконаний безпосередній експеримент по спостереженню ротаційного ефекта Допплера для пучків з орбітальним кутовим моментом, при зсуві частоти порядку 1 Гц. Реалізовано однопучковий інтерферометр для вимірювання фазового зсуву між компонентами з нульовим та ненульовим ОКМ при обертанні комбінованого пучка. Вперше отримано спектральне розділення ОКМ-компонент при обертанні пучка. Досліджено загальний випадок обертання позаосьового параксіального оптичного пучка. Обчислено частотні спектри для паралельно зсунутих та відхилених пучків, що обертаються навколо референтної осі. Ключові слова: дислокації хвильового фронту, оптичні вихори, орбітальний кутовий момент, параксіальні оптичні пучки, сингулярна оптика.