纵向场控制各向异性近零折射率超材料中的矢量涡旋光束
光学
2024-11-04 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
结构光在计量学、光镊与操控、通信、量子技术、非线性光学中扮演着重要角色，并为探索新的光学现象提供了丰富的平台。在此，我们展示了一种利用具有极端各向异性的超材料来操控携带纵向场分量的矢量涡旋光束的新方法。通过实施矢量光谱学，我们证明了具有非均匀偏振的复杂光束的传播受到超材料各向异性与光束横向和纵向场结构相互作用的强烈影响。这种现象在仅对沿超材料光轴偏振的光实现的ε近零区域尤为显著，强烈影响着纵向场与超材料的相互作用。为在光束轴线上维持偏振奇点而对横向与纵向场平衡的要求，使我们能够控制光束的模态内容、滤除衍射效应并定制空间偏振分布。所提出的方法为波前整形和空间偏振工程提供了重要能力。对矢量光束与超材料相互作用的理解为显微镜、信息编码、生化传感和量子技术中的应用开辟了新的机遇。
关键词
引用
@article{arxiv.2410.22958,
title = {Longitudinal field controls vector vortex beams in anisotropic epsilon-near-zero metamaterials},
author = {Vittorio Aita and Diane J. Roth and Anastasiia Zaleska and Alexey V. Krasavin and Luke H. Nicholls and Mykyta Shevchenko and Francisco Rodríguez-Fortuño and Anatoly V. Zayats},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.22958},
year = {2024}
}