偏振控制的光横模演化及其在轨道角动量中的Pancharatnam几何相位

我们提出了一种简单、高效且快速的方法，从线偏振TEM$_{00}$激光束出发，生成光轨道角动量本征态$\ell=\pm 2$的任意线性组合。该方法利用了基于液晶的$q$波片和插入Sagnac偏振干涉仪中的Dove棱镜的自旋到轨道角动量转换能力。标称生成效率为100%，仅受光学元件中的反射和散射损耗限制。当在输入光束的偏振庞加莱球上沿闭合路径运动时，相关的Pancharatnam几何相位会不变地转移到输出光束的轨道角动量态上。