光的轨道角动量在空间中的光学灾变编码
光学
2025-11-04 v1
摘要
携带轨道角动量（OAM）的光束拥有无限个正交模式，为光通信和安全应用提供了巨大的潜力。然而，由于缺乏通用且灵活的设计工具套件，利用空间中的OAM光束一直受到制约。本文演示了一种策略，通过利用灾变理论对光学灾变进行构造，以细调多个横向平面上的OAM。通过利用两光子聚合光刻制造的复�幅超透镜构造这些灾变，将引导浸润向量并实现OAM光束的任意形状。有趣的是，我们使用这种方法实现了在光束传播轨迹中隐藏的OAM，即光束强度被扩散，从而避免被检测。这些光束的OAM为内在式的，这避免了由内在成分与外在成分混合引起的OAM失真。凭借这种OAM的内在特性，我们演示了在光学加密中的编码信息检测。我们的ethods提供了一种独特的框架，用于动态控制空间中的OAM，具有在光学捕获和感知、高容量数据存储以及光学信息安全等方面取得丰硕成果的潜力。
引用
@article{arxiv.2511.00871,
title = {Encoding orbital angular momentum of light in space with optical catastrophes},
author = {Xiaoyan Zhou and John You En Chan and Chia-Te Chang and Zhenchao Liu and Wang Hao and Andrew Forbes and Cheng-Wei Qiu and Hongtao Wang and Joel K. W. Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.00871},
year = {2025}
}