三频率螺旋无穷周期光源用于合成扭曲态光子的生成

本文系统地研究了来自三频率螺旋无穷周期光源的辐射特性。我们表明，这类无穷周期可用于生成所谓的合成扭曲态( composite twisted states)中的光子——这些态是由具有确定总角动量投影、振幅、相对相位和极化态的模式的线性叠加构成的。我们给出这些参数的显式表达式和选择规则，确立这些参数可以通过调整多频率螺旋无穷周期的参数组织成可预测的方式。特别是，通过调节由三频率螺旋无穷周期组成的单频率无穷周期的相位，可使具有确定能量的合成态中可被选择规则容许的三个模式的相位任意化。通过求解Diophantine方程，我们获得了三频率螺旋无穷周期发射 coherent 态光子复振幅以及在三频率无穷周期频率比为有理数时平均辐射扭曲光子数的简单表达式。我们对共振的发展和合成态的控制进行了数值研究，确认了理论结论。