可控的完美时空光旋束
光学
2025-01-20 v1
摘要
时空光旋束（STOV）作为一种携带横向轨道角动量（OAM）的结构光脉冲，近期因其独特的光子特性而引起广泛关注。然而，一般STOV脉冲在时空平面上通常呈现环形强度轮廓，半径随拓扑电荷数目增大，限制了其在许多应用中的潜力。为此，本文提出完美时空光旋束（PSTOV）的概念。与STOV脉冲不同，PSTOV波包的强度分布几乎独立于拓扑电荷。我们表明，通过对时空频率域中的波克仑-高斯模式进行时空傅里叶变换，可生成此类波包。更重要的是，PSTOV波包的模式分布可通过引入轴向相关相位调制来自由控制，使其从标准的环形轮廓转换为任意多边形形状。最终，实验结果确认了这些波包的成功生成。我们的发现将拓展STOV脉冲的研究范围，并探索其在光通信、信息处理、拓扑光子学以及光-物质相互作用的超快控制中的潜在应用。
引用
@article{arxiv.2501.10055,
title = {Controllable perfect spatiotemporal optical vortices},
author = {Shuoshuo Zhang and Zhangyu Zhou and Zhongsheng Man and Jielei Ni and Changjun Min and Yuquan Zhang and Xiaocong Yuan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.10055},
year = {2025}
}