双轴晶体中锥形衍射产生的涡旋随轨道角动量的演化

在通过双轴晶体发生的锥形衍射过程中，分析了光态随其分数轨道角动量（OAM）的演化。实验结果由 KGd(WO$_2$)$_4$ 与 Bi$_2$ZnOB$_2$O$_6$ 双轴晶体的非简并级联提供。借助 Bi$_2$ZnOB$_2$O$_6$ 晶体中的自旋-轨道耦合，实现了分数 OAM 在穿过整数值时连续的 $0\to 1\to 2$ $\hbar$/光子的增加。态光的相位及其涡旋通过与参考光束的干涉图样可视化。分数 OAM 值的演化伴随着一对对符号相反、由 $-\pi/+\pi$ 不连续相位线连接的涡旋的连续演化。观察到半整数 OAM 周围的相位图样演化是连续的。在其他情况下，演化可能被 $-\pi/+\pi$ 不连续相位线的断裂所中断，并诞生一对新的具有相反电荷的涡旋。