Теоретически и экспериментально исследованы основные закономерности взаимодействия гауссовых и сингулярных световых пучков (оптических вихрей) в средах с резонансной и тепловой нелинейностью. Показано, что при интерференции гауссовых и сингулярных пучков в нелинейной среде формируются объемные динамические голограммы, характеризующиеся сингулярной структурой. В условиях нелинейной голографической записи и брэгговской дифракции на объемных сингулярных голограммах реализовано мультиплицирование топологического заряда, а также частотное преобразование оптических вихрей (перевод из ИК-спектра в видимую область). Дополнительные возможности открывает поляризационная запись сингулярных голограмм, позволяющая осуществить динамическое управление поляризацией сингулярных световых пучков, включая поворот плоскости поляризации, а также трансформацию линейной поляризации излучения в круговую или эллиптическую.
