利用光镊中紧聚焦矢量光束的自旋轨道相互作用探测非均匀且双重不对称的角动量
光学
2023-03-01 v1
摘要
光镊中由紧聚焦产生的光的自旋轨道相互作用（SOI）已被常规用于在被捕获的介观粒子中产生角动量——包括自旋与轨道角动量。具体而言，由紧聚焦产生的电磁场纵向分量所导致的横向自旋角动量（TSAM）因其基础研究和相关应用而备受关注。我们提供了一种在光镊中通过紧聚焦无本征角动量的径向和方位角偏振一阶拉盖尔-高斯光束至折射率分层介质中，从而高效且最优地产生TSAM的策略。我们对这类输入场的选择确保了径向（方位角）分量中由电（磁）场产生的纵向自旋角动量（LSAM）为零，这使得在输入径向和方位角偏振光束情形下，电与磁TSAM对单个双折射粒子产生独立且专属的效应。我们还观察到源于原点的内禀轨道角动量的出现，导致双折射粒子绕光束轴旋转（两种输入光束类型皆然），这为光镊中奇异而复杂的粒子操控开辟了崭新且简便的途径。
引用
@article{arxiv.2302.14443,
title = {Probing inhomogeneous and dual asymmetric angular momentum exploiting spin-orbit interaction in tightly focused vector beams in optical tweezers},
author = {Ram Nandan Kumar and Jeeban Kumar Nayak and Anand Dev Ranjan and Subhasish Dutta Gupta and Nirmalya Ghosh and Ayan Banerjee},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.14443},
year = {2023}
}
备注
10 pages, 5 figures