利用多光学频率梳线组合两种独立可控轨道角动量的动态时空光束
光学
2025-01-16 v1
摘要
基于结构光和轨道角动量（OAM）的新型光束产生与传播形式在过去几年中引起了极大兴趣。事实上，动态 OAM 可在给定传播距离处以不同形式显现，包括：(1) 简单的类高斯光束“点”随时间绕偏移的中心轴“公转”，以及 (2) 具有螺旋“扭转”相位前沿、随时间绕自身中心零点“旋转”的拉盖尔-高斯（LG）光束。在本文中，我们通过相干叠加多条频率梳线数值生成了组合这两种轨道角动量形式的动态时空光束，使得每条线携带包含单一 l 值和多个 p 值的多个 LG(l,p) 模式的叠加。所生成的光束可具有不同的非零旋转 l 值且模态纯度高，在给定传播距离处同时展现随时间“旋转”和“公转”。在我们的仿真结果中，我们能够控制并改变若干参数，包括：(i) 旋转 l 值从 +1 到 +3，模态纯度约 96%，(ii) 0.2–0.6 THz 的公转速度，(iii) 0.15–0.5 mm 的光束腰，(iv) 0.75–1.5 mm 的公转半径。
引用
@article{arxiv.1904.13150,
title = {Dynamic Spatiotemporal Beams that Combine Two Independent and Controllable Orbital-Angular-Momenta Using Multiple Optical-Frequency-Comb Lines},
author = {Zhe Zhao and Hao Song and Runzhou Zhang and Kai Pang and Cong Liu and Haoqian Song and Ahmed Almaiman and Karapet Manukyan and Huibin Zhou and Brittany Lynn and Robert W. Boyd and Moshe Tur and Alan E. Willner},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.13150},
year = {2025}
}