可调针状光学涡旋光束的自由空间实现
光学
2021-03-31 v1
摘要
我们通过解析与实验相结合，展示了自由空间针状光学涡旋光束（POVB）。此类携带角动量的光束具有可调峰值强度，并经历稳健的抗衍射传播，这是通过明智地调制标准激光束的振幅与相位分布实现的。具体而言，它们由在螺旋相位结构上叠加径向对称幂律相位生成，从而将轨道角动量项引入 POVB。在自由空间传播过程中，这些 POVB 初始呈现自聚焦动力学，随后其振幅图演化为高阶贝塞尔类分布，特征为具有空心核与环形主瓣，且在传播中宽度恒定或可调。与以往众多关于贝塞尔光束的努力不同，我们的工作首次展示了长距离自由空间光学涡旋“针”的生成，其峰值强度演化由所施加的振幅结构控制。我们还数值分析了与这些光束相关的坡印廷矢量与光辐射力，揭示了可用于广泛领域的新颖性质。
引用
@article{arxiv.2103.16138,
title = {Free-space Realization of Tunable Pin-like Optical Vortex Beams},
author = {Domenico Bongiovanni and Denghui Li and Michail Goutsoulas and Hao Wu and Yi Hu and Daohong song and Roberto Morandotti and Nikolaos Efremidis and Zhigang Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.16138},
year = {2021}
}
备注
12 pages, 4 figures