探测高阶高斯光束中的旋转自旋霍尔效应

光的自旋到轨道转换是非抛物面场中的一种动力学光学现象，导致了自旋与轨道霍尔效应的多种表现。然而，对于不携带本征轨道角动量的高阶高斯光束，自旋-轨道相互作用（SOI）的效应尚未得到广泛探索。事实上，此类结构光束上的 SOI 效应可因其横向强度分布的方位角旋转而直接可视化——我们将这一现象称为旋转霍尔效应。在本文中，我们表明，对于输入圆偏振（右/左）的 $HG_{10}$ 模式，SOI 导致正交圆偏振（左/右）分量以及纵向场强度的横向分量相对于输入强度分布的横向强度分布发生显著的方位角旋转。我们通过在光镊配置中紧聚焦圆偏振 $HG_{10}$ 光束，并在镊子输出端投影出相反圆偏振分量和纵向场强度的横向分量，从实验上验证了我们的理论与数值模拟结果。我们还测量了作为紧聚焦光路径中折射率对比度函数的旋转位移，并总体上观察到成比例的增加。这些情况下增强的自旋-轨道转换可能在使用无本征轨道角动量的高阶高斯光束诱导光学捕获双折射粒子中的复杂动力学方面带来有趣应用。