相干介质中光学矢量涡旋的自旋轨道耦合
量子物理
2026-04-07 v1
摘要
我们研究了光学矢量涡旋在与相干预备介质（相位onium）弱相互作用的传播过程。该矢量束由具有右圆极化和左圆极化的涡旋脉冲对组成，分别对应相反的自旋角动量 (SAM)，且携带相反的轨道角动量 (OAM) 电荷 。我们表明，在涡旋脉冲对的传播过程中（在线性 regime 中获得解析解），该介质继承了涡旋对的拓扑结构，将 OAM 映射到空间结构的原子相干性上。该映射产生 -倍的方位透明结构，将束强度从环形重塑为花瓣状图案。OAM 结构的原子相干性在介质中诱导相应的光学各向异性，这会反馈到传播的矢量束中，导致表现为 SAM 交换、旋转和极化纹理演化的光学自旋轨道耦合。根据相位onium的初始基态人口，极化状态在左圆极化、线性和右圆极化之间演化。
引用
@article{arxiv.2511.17406,
title = {Spin-orbit coupling of optical vector vortices in coherently prepared media},
author = {Dharma P. Permana and Mazena Mackoit Sinkevičienė and Julius Ruseckas and Hamid R. Hamedi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.17406},
year = {2026}
}