光学、声学与量子力学时空涡旋脉冲的轨道角动量
光学
2023-03-20 v3 经典物理
量子物理
摘要
受近期光学时空涡旋脉冲（STVP）产生进展的推动，关于此类脉冲所携带的横向轨道角动量（OAM）存在理论讨论。最近的两项工作 [K. Y. Bliokh, Phys. Rev. Lett. 126, 243601 (2021)] 与 [S. W. Hancock 等, Phys. Rev. Lett. 127, 193901 (2021)] 声称圆型 STVP 的 OAM 值相差 2 倍。在此我们通过表明 Hancock 等的结果对总 OAM 是正确的，而 Bliokh 的结果描述适当定义的 OAM 内禀部分，来解决这一争议。OAM 的另一外禀部分源于以下事实：脉冲谱中振幅相同但频率不同的平面波包含不同的光子密度，这即使在具有对称能量密度分布的 STVP 中也会诱导出横向依赖于涡旋的光子质心偏移。我们描述了声学以及量子相对论性（Klein-Gordon 与任意自旋）STVP 的类似特性。在所有情况下，仅内禀 OAM 保持独立于问题细节的普适形式，并类似于单色涡旋光束的 OAM。
引用
@article{arxiv.2209.04371,
title = {Orbital angular momentum of optical, acoustic, and quantum-mechanical spatiotemporal vortex pulses},
author = {Konstantin Y. Bliokh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.04371},
year = {2023}
}
备注
7 pages, 2 figures