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轨道角动量控制第三谐波发生与旋性各向异性介质中的涡旋光谱学

光学 2026-03-30 v1

摘要

携带轨道角动量的结构光 enables 新的非线性光-物质相互作用范式。本文发展了针对各向同性分子介质中由聚焦 Laguerre-Gaussian 束驱动的第三谐波发生(THG)的分子量子电动力学描述。我们表明,紧密聚焦束的非准近似纵向场分量允许在各向同性流体中进行圆偏振激发的 THG,这一过程对平面波和准近似束禁用。在电偶极近似下,产生的辐射对涡旋电荷的符号无关。包括电磁偶极干涉后, nonlinear response 将产生第三谐波涡旋各向异性(THVD),此时发射强度将获得与拓扑电荷 \ell 成正比的分量,随着波前手性或分子手性的改变而改变符号。数值建模揭示了谐波场中相应的空间不对称性。这些结果既建立了在各向同性流体中实现圆偏振 THG 的允许通道,又识别了该类介质中 THG 的第一个手性光谱类比,确定轨道角动量作为非线性手性光谱学的新控制参数。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.26238,
  title  = {Orbital angular momentum control of third-harmonic generation and vortex dichroism in isotropic media},
  author = {Szymon Kurkowski and Kayn A Forbes},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.26238},
  year   = {2026}
}