高雨洁; 李晋红; 王静; 刘晋宏; 尹晓金

doi:10.7498/aps.74.20241344

摘要

利用自旋-动量关系表征了柱矢量涡旋光束在自由空间中传输时的动量(P)、自旋角动量(SAM)、横向自旋角动量(t-SAM)、纵向自旋角动量(l-SAM)、轨道角动量以及矢量光场分布. 研究结果表明: P存在与光轴平行和垂直的分量, t-SAM, l-SAM和光场在拓扑荷m不为零时均存在与光轴平行和垂直的分量, 而SAM只存在与光轴垂直的分量, 不存在与光轴平行的分量. 使用自旋-动量关系, 对在自由空间中传输的柱矢量涡旋光束的光学参量进行全矢量的表征, 可以为分析结构光束在不同介质中传输时的角动量特性提供一定的理论基础.

关键词:

Abstract

The full vector properties of the optical parameters of cylindrical vector vortex beam (CVVB) propagating in free space, such as the momentum (P), spin angular momentum (SAM), transverse-type spin angular momentum (t-SAM), longitudinal-type spin angular momentum (l-SAM), and light field are characterized by using spin-momentum relation in this work. The research results show that P has x-, y-, and z- component, SAM has x- and y- components, but no z-component; t-SAM and l-SAM both have components which are parallel and perpendicular to the optical axis when the topological charge m is not 0; t-SAM has a longitudinal component which is related to the helical trajectory of photons; l-SAM has a transverse component in free space. Except for the angularly polarized vortex beam (APVB), which has no longitudinal field when the topological charge m is 0, both radially polarized vortex beam (RPVB) and APVB have longitudinal fields in free space. The vectorial characteristic of the angular momentum of CVVB in free space can provide a theoretical basis for analyzing the transmission of structured beams in different media.

Keywords:

作者及机构信息

1.

2.

通信作者: 尹晓金, 2021013@tyust.edu.cn

基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 62305238, 12104332)和山西省基础研究计划(批准号: 202203021211192)资助的课题.

Authors and contacts

1.

2.

Corresponding author: YIN Xiaojin, 2021013@tyust.edu.cn

Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 62305238, 12104332) and the Fundamental Research Program of Shanxi Province, China (Grant No. 202203021211192).

[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
[27]
[28]
[29]
[30]
[31]
[32]
[33]
[34]
[35]
[36]
[37]
[38]
[39]
[40]
[41]
[42]

施引文献

下载: 全尺寸图片幻灯片

下载: 全尺寸图片幻灯片

下载: 全尺寸图片幻灯片

下载: 全尺寸图片幻灯片

下载: 全尺寸图片幻灯片

下载: 全尺寸图片幻灯片

map

[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
[27]
[28]
[29]
[30]
[31]
[32]
[33]
[34]
[35]
[36]
[37]
[38]
[39]
[40]
[41]
[42]

[1]	陈波, 刘进, 李俊韬, 王雪华. 轨道角动量量子光源的集成化研究. 必威体育下载 , 2024, 73(16): 164204. doi: 10.7498/aps.73.20240791
[2]	张卓, 张景风, 孔令军. 基于光束偏移器的光的轨道角动量分束器. 必威体育下载 , 2024, 73(7): 074201. doi: 10.7498/aps.73.20231874
[3]	徐梦敏, 李晓庆, 唐荣, 季小玲. 风控热晕对双模涡旋光束大气传输的轨道角动量和相位奇异性的影响. 必威体育下载 , 2023, 72(16): 164202. doi: 10.7498/aps.72.20230684
[4]	刘瑞熙, 马磊. 海洋湍流对光子轨道角动量量子通信的影响. 必威体育下载 , 2022, 71(1): 010304. doi: 10.7498/aps.71.20211146
[5]	高喜, 唐李光. 基于双层超表面的宽带、高效透射型轨道角动量发生器. 必威体育下载 , 2021, 70(3): 038101. doi: 10.7498/aps.70.20200975
[6]	蒋基恒, 余世星, 寇娜, 丁召, 张正平. 基于平面相控阵的轨道角动量涡旋电磁波扫描特性. 必威体育下载 , 2021, 70(23): 238401. doi: 10.7498/aps.70.20211119
[7]	崔粲, 王智, 李强, 吴重庆, 王健. 长周期多芯手征光纤轨道角动量的调制. 必威体育下载 , 2019, 68(6): 064211. doi: 10.7498/aps.68.20182036
[8]	付时尧, 高春清. 利用衍射光栅探测涡旋光束轨道角动量态的研究进展. 必威体育下载 , 2018, 67(3): 034201. doi: 10.7498/aps.67.20171899
[9]	范榕华, 郭邦红, 郭建军, 张程贤, 张文杰, 杜戈. 基于轨道角动量的多自由度W态纠缠系统. 必威体育下载 , 2015, 64(14): 140301. doi: 10.7498/aps.64.140301
[10]	柯熙政, 谌娟, 杨一明. 在大气湍流斜程传输中拉盖高斯光束的轨道角动量的研究. 必威体育下载 , 2014, 63(15): 150301. doi: 10.7498/aps.63.150301
[11]	李铁, 谌娟, 柯熙政, 吕宏. 大气信道中单光子轨道角动量纠缠特性的研究. 必威体育下载 , 2012, 61(12): 124208. doi: 10.7498/aps.61.124208
[12]	齐晓庆, 高春清, 辛璟焘, 张戈. 基于激光光束轨道角动量的8位数据信号产生与检测的实验研究. 必威体育下载 , 2012, 61(17): 174204. doi: 10.7498/aps.61.174204
[13]	齐晓庆, 高春清. 螺旋相位光束轨道角动量态测量的实验研究. 必威体育下载 , 2011, 60(1): 014208. doi: 10.7498/aps.60.014208
[14]	柯熙政, 卢宁, 杨秦岭. 单光子轨道角动量的传输特性研究. 必威体育下载 , 2010, 59(9): 6159-6163. doi: 10.7498/aps.59.6159
[15]	刘曼, 陈小艺, 李海霞, 宋洪胜, 滕树云, 程传福. 利用干涉光场的相位涡旋测量拉盖尔-高斯光束的轨道角动量. 必威体育下载 , 2010, 59(12): 8490-8498. doi: 10.7498/aps.59.8490
[16]	吕宏, 柯熙政. 具有轨道角动量光束入射下的单球粒子散射研究. 必威体育下载 , 2009, 58(12): 8302-8308. doi: 10.7498/aps.58.8302
[17]	苏志锟, 王发强, 路轶群, 金锐博, 梁瑞生, 刘颂豪. 基于光子轨道角动量的密码通信方案研究. 必威体育下载 , 2008, 57(5): 3016-3021. doi: 10.7498/aps.57.3016
[18]	高明伟, 高春清, 林志锋. 扭转对称光束的产生及其变换过程中的轨道角动量传递. 必威体育下载 , 2007, 56(4): 2184-2190. doi: 10.7498/aps.56.2184
[19]	董一鸣, 徐云飞, 张璋, 林强. 复杂像散椭圆光束的轨道角动量的实验研究. 必威体育下载 , 2006, 55(11): 5755-5759. doi: 10.7498/aps.55.5755
[20]	高明伟, 高春清, 何晓燕, 李家泽, 魏光辉. 利用具有轨道角动量的光束实现微粒的旋转. 必威体育下载 , 2004, 53(2): 413-417. doi: 10.7498/aps.53.413

5-20241344Suppl.pdf

计量

文章访问数: 731
PDF下载量: 19
被引次数: 0

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

搜索

留言板

Full vector properties of angular momentum of cylindrical vector vortex beam propagating in free space

摘要

Abstract

作者及机构信息

1.

2.

通信作者: 尹晓金, 2021013@tyust.edu.cn

Authors and contacts

1.

2.

Corresponding author: YIN Xiaojin, 2021013@tyust.edu.cn

文章全文

补充材料

参考文献

施引文献

目录

计量

作者中心

必威betway88欢迎你

关于期刊

关于我们

搜索

留言板

Full vector properties of angular momentum of cylindrical vector vortex beam propagating in free space

1. 2.

通信作者: 尹晓金, 2021013@tyust.edu.cn

1. 2.

Corresponding author: YIN Xiaojin, 2021013@tyust.edu.cn

目录

计量

出版历程

作者中心

必威betway88欢迎你

关于期刊

关于我们

1.

2.

1.

2.