具有自转矩的光：具有时变轨道角动量的极紫外光束
光学
2020-02-06 v1
摘要
携带轨道角动量（OAM）的扭曲光场为光通信、显微术、量子光学和微粒旋转中的应用提供了强大的能力。在此我们介绍并实验验证了一类新型光束，其独特性质与脉冲沿时间的 OAM 变化相关：光的自转矩。自转矩是电动力学和广义相对论中物质-场相互作用可能产生的一种现象，但迄今为止尚无光学对应。特别地，光的自转矩是一种固有属性，不同于 OAM 光束与物理系统相互作用时所施加的机械转矩。我们证明，极紫外（EUV）中的自转矩光束在非微扰高阶谐波生成中由具有不同 OAM 的时延脉冲驱动时，作为角动量守恒的必然结果自然出现。此外，与时间相关的 OAM 自然诱导了方位角频率啁啾，这为监测高次谐波 EUV 光束的自转矩提供了特征。此类自转矩 EUV 光束可作为独特的工具，用于成像磁性和拓扑激发、启动量子物质的选择性激发，以及在前所未有的时间和长度尺度上操纵分子和纳米结构。
引用
@article{arxiv.1901.10942,
title = {Light with a self-torque: extreme-ultraviolet beams with time-varying orbital angular momentum},
author = {Laura Rego and Kevin M. Dorney and Nathan J. Brooks and Quynh Nguyen and Chen-Ting Liao and Julio San Román and David E. Couch and Allison Liu and Emilio Pisanty and Maciej Lewenstein and Luis Plaja and Henry C. Kapteyn and Margaret M. Murnane and Carlos Hernández-García},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.10942},
year = {2020}
}
备注
24 pages, 4 figures