均匀扭转介质中的结构光传播：极化纹理、几何双折射与光束分辨光学活性

我们研究在由均匀扭转描述的介质中，由几何理论中连续螺旋位错分布所构成的有限宽度光束传播。从产生局部平面波扭转引起的圆形双折射的 Riemann--Cartan 框架出发，我们构建了一个最小的准平行光束模型，其中相同的扭曲驱动的旋向分裂依然显式。我们指出，均匀扭转打破两个圆极化部门之间的退极性，并在沿传播距离和光束径向位置都与之成比例的几何旋转中引入了极化。因此，一个有限宽度光束在横向轮廓上发展出空间变化的极化纹理，可由斯托克斯参数自然描述。我们引入基于积分斯托克斯向量、极化纹理横向非均匀性以及分辨径向极化域数的光束级可观测量，从而将扭转参数连接到可实验访问的光束诊断。该论文结合了两种互补的描述层次：用于隔离几何机制的解析短距离范畴，以及包括衍射的完整准平行传播，用于测试预测纹理的鲁棒性。在圆柱对称的最小模型中，均匀扭转最稳健的结构光信号是光束分辨极化结构化，而无需额外的方位角结构即可预期强大的轨道-角动量转换。我们还识别了实现真正扭转辅助自旋-轨道转换所必需的几何因素：一种有效的方位角几何连接。