Poincaré 矢量涡旋光束的自旋角动量与光学手性

近年来，结构化标量涡旋光束的光学手性和自旋角动量已被深入研究。这些光束的赝标量拓扑荷 $\ell$ 是其独特性质的原因。圆柱矢量涡旋光束由具有拓扑荷 $\ell_\text{A}$ 和 $\ell_\text{B}$ 的标量涡旋光束叠加而成，是拥有空间非均匀偏振分布的高阶 Poincaré 模式。在此，我们强调了这些高阶结构化光束在傍轴（弱聚焦）和非傍轴（紧聚焦）条件下光学自旋和手性密度的高度可定制且奇特的空间分布。我们的解析理论可以得出任意高阶或混合阶 Poincaré 球上每一点的自旋角动量和光学手性。结果表明，矢量涡旋光束的可调 Pancharatnam 拓扑荷 $\ell_{\text{P}} = (\ell_\text{A} + \ell_\text{B})/2$ 和偏振指数 $m = (\ell_\text{B} -\ell_\text{A})/2$ 在定制其自旋和手性空间分布中起决定性作用。我们还提供了描述聚焦、非傍轴标量 Bessel 光束的正确解析方程。