实空间光涡旋的自发产生与主动操控
光学
2022-11-23 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
光涡旋承载光子的轨道本性,为光子应用提供了额外的自由度。不同于其他物理实体中的涡旋,光涡旋需要结构奇点,这限制了它们在动态与交互特性方面的能力。本研究中,我们展示了光涡旋与反涡旋的自发产生及外磁场诱导的操控。由Al/SiO2/Ni/SiO2多层结构构成的梯度厚度光学腔(GTOC)实现了平庸与非平庸拓扑相之间的明显转变,这取决于Ni层的磁光效应。在非平庸拓扑相中,在顶部与底部SiO2层厚度的广义参数空间中存在着产生反射光中光涡旋与反涡旋对的数学校点,该空间与GTOC实空间双射。结合磁化,GTOC中的光涡旋与反涡旋经历有效的自旋-轨道相互作用,并在外磁场下展现依赖于拓扑的动力学。我们期望场诱导的光涡旋工程将为拓扑光子相互作用及其应用的研究铺平道路。
引用
@article{arxiv.2202.02335,
title = {Spontaneous generation and active manipulation of real-space optical vortex},
author = {Dongha Kim and Arthur Baucour and Yun-Seok Choi and Jonghwa Shin and Min-Kyo Seo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.02335},
year = {2022}
}
备注
22 pages, 4 figures