利用液晶向错线产生矢量光束
软凝聚态物质
2015-06-22 v1 光学
摘要
我们报告了沿液晶缺陷线引导从连续光束到飞秒脉冲的光束，可将其转化为具有各种偏振分布的矢量光束。通过有限差分时域法数值求解麦克斯韦方程组，我们证实液晶取向序中的缺陷会在光场中诱导产生一个缺陷，其卷绕数是液晶缺陷的两倍，从而耦合了两个场的拓扑不变量。例如，可以将均匀偏振光转化为具有径向偏振分布的光。我们的方法还正确地给出了缺陷核心附近的零强度区域，该区域总是存在于光偏振或相位不连续的区域。使用圆偏振入射光，我们展示了可以获得具有非整数卷绕数的缺陷，其中拓扑常数由相位涡旋保持，证明了光的自旋、轨道角动量与偏振分布之间的耦合。此外，我们发现沿缺陷线传播的超快飞秒激光脉冲会分裂成多个强度区域，这也取决于缺陷的卷绕数，从而允许在光束偏转和滤波中的应用。最后，我们描述的通过光学双折射向列型流体中的拓扑缺陷线耦合产生复杂光场的方法，可以轻松扩展到影响向列序的高强度光束。
引用
@article{arxiv.1408.2704,
title = {Generation of vector beams with liquid crystal disclination lines},
author = {Miha Čančula and Miha Ravnik and Slobodan Žumer},
journal= {arXiv preprint arXiv:1408.2704},
year = {2015}
}