由横向约束与导光本征螺旋性在平面与圆柱波导中诱导的自旋角动量
光学
2020-11-05 v1
摘要
近年来，各类结构化电磁波中的异常自旋角动量得到了研究，其中亚波长倏逝场尤为引人关注。本文通过解析证明，在支持横电/横磁模式的平面与圆柱波导中，波导内部会出现横向自旋密度（不同于波导外倏逝区诱导的自旋），其确实携带着纵向的异常（所谓）Belinfante自旋动量。该贡献与模式横向波矢呈线性关系，因而由模式约束所诱导。此外，圆柱波导支持混合模式，其展现出更丰富的现象：不仅具有方位角（约束相关）自旋，还具有本征螺旋性，导致纵向自旋密度以及与螺旋性相关的横向自旋动量。本文针对纳米光子波导中自旋轨道耦合以及红外至微波充水通道中光操控力等相关构型给出了结果。因此，导模本征地携带来自约束诱导的横向自旋，并结合（在混合模式下）本征螺旋性诱导的纵向自旋，有望在电磁谱全域的受限几何结构中实现控制自旋轨道相互作用与光力的优异器件。
引用
@article{arxiv.1809.02406,
title = {Spin angular momentum in planar and cylindrical waveguides induced by transverse confinement and intrinsic helicity of guided light},
author = {D. R. Abujetas and J. A. Sánchez-Gil},
journal= {arXiv preprint arXiv:1809.02406},
year = {2020}
}