用运动的拉比振荡涡旋塑造光的拓扑
光学
2021-11-30 v2 量子气体
摘要
量子涡旋是光学、玻色-爱因斯坦凝聚体、超流体和超导体中经典涡旋的对应物,它们提供了转动和轨道角动量的基本模式。虽然它们在非线性流体中介导重要的配对相互作用和相变,其线性动力学可用于塑造复杂光,以及用于多组分系统中的拓扑实体,如完整Bloch光束。在此,我们将量子涡旋置于微腔极化激元开放耗散流体中的定向运动,观察到波包的自分裂,导致其质心的颤动运动,而涡旋核沿发散和会聚的圆以亚皮秒进动方式超快螺旋运动。这一奇异动力学伴随涡旋-反涡旋对的产生与湮灭,以及拓扑电荷的周期性变化。螺旋与分支机制是底层Bloch赝自旋空间的直接体现,其映射自身显示为旋转与分裂。其重塑源于沿动量与复频率不同方向的三个同时驱动,通过微分群速度、Rabi频率和耗散率实现,这些是如极化激元等耦合场中的天然属性。这种展现由振荡角动量修饰的线动量的状态,证实了多组分开放量子流体的丰富性及其实现复杂动态光拓扑纹理的先天潜力。
引用
@article{arxiv.2108.02097,
title = {Shaping the topology of light with a moving Rabi-oscillating vortex},
author = {Lorenzo Dominici and Nina Voronova and David Colas and Antonio Gianfrate and Amir Rahmani and Vincenzo Ardizzone and Dario Ballarini and Milena De Giorgi and Giuseppe Gigli and Fabrice P. Laussy and Daniele Sanvitto},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.02097},
year = {2021}
}
备注
12 pages, 8 figures, 3 videos