光学 tweezers中由旋轨相互作用介导的紧聚焦无自旋向量束的空间分辨自旋角动量
光学
2024-09-27 v1
摘要
我们展示了一种有效且最优的策略，用于在光学tweezers中通过紧密聚焦第一阶 azimuthally radially 极化 (ARP) 向量束（具有零固有角动量）到折射率 (RI) 分层介质中，生成空间分辨的纵向自旋角动量 (LSAM)。分层介质导致光学tweezers焦点区域附近出现球形畸变的强度轮廓，径向上存在off轴强度叶片，具有与束中心相反的LSAM（对应和-1的旋向）。我们通过修改捕获平面，将微粒子捕获于off轴强度叶片及束中心，并观察到取决于位置的粒子以相反方向旋转。旋转方向取决于粒子尺寸——大粒子旋转方向为顺时针 (CW) 或逆时针 (ACW)，取决于聚焦后ARP向量束极化的螺旋方向；而小粒子则取决于其空间位置以双向旋转。数值模拟支持我们的实验观察。我们的结果为spin-orbit optomechanics开辟了新途径，以便在光学tweezers中实现新颖且直截了当的精妙和复杂的粒子操控。
关键词
引用
@article{arxiv.2409.17856,
title = {Spatially resolved spin angular momentum mediated by spin-orbit interaction in tightly focused spinless vector beams in optical tweezers},
author = {Ram Nandan Kumar and Sauvik Roy and Subhasish Dutta Gupta and Nirmalya Ghosh and Ayan Banerjee},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.17856},
year = {2024}
}
备注
10 pages, 6 figures