位移拉盖尔-高斯光束的乘积

我们研究位移拉盖尔-高斯光束的自由空间传播。每种位移因子可通过光学类位移数态的叠加方式进行精确表示。我们将该乘积化简为单个模态展开，给出闭形式权重系数和明确的方位角选择规则。在由横向位移质心定义的参考系中，我们直接从模态权重计算净轨道角动量，这提供了预测横向旋转的依据。我们识别出三种传播 regime：对于零净轨道角动量的无横向旋转，对于径向指数为零的相同因子的刚性旋转，以及其他情况下的非刚性旋转及强度再分布。我们的框架使我们能够工程化结构光束，其横向旋转编码了传播信息，这与深度敏感的光学显微镜、成像和跟踪有关。