具有可控径向和方位量子数的时空光学涡旋
光学
2024-01-26 v1
摘要
具有横向光子轨道角动量（OAM）的时空光学涡旋最近已成为研究焦点。在本文中，我们从理论和实验上研究了具有径向和方位量子数的时空光学涡旋，即时空拉盖尔 - 高斯（STLG）波包。这些三维波包表现出相位奇点和圆柱形边缘位错，导致其时空轮廓呈现多环拓扑结构。与传统的时空光学涡旋不同，具有非零和值的 STLG 波包携带由两个方向相反的分量组成的复合横向 OAM。我们进一步展示了通过施加强时空像散，实现了 STLG 波包与时空厄米 - 高斯（STHG）波包之间的模式转换。转换后的 STHG 波包在时空域中强度解耦，可用于高效、准确地识别携带各种和值的超快 STLG 波包。这项研究可能为高维量子信息、光子拓扑和非线性光学提供新见解，同时在声学和电子波等其他波动现象中具有潜在应用前景。
引用
@article{arxiv.2401.13910,
title = {Spatiotemporal optical vortices with controllable radial and azimuthal quantum numbers},
author = {Xin Liu and Qian Cao and Nianjia Zhang and Andy Chong and Yangjian Cai and Qiwen Zhan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.13910},
year = {2024}
}