通过结构光实现 Boehm 刷的拓扑扩展
光学
2025-11-04 v1
摘要
我们报告了一种新颖的内视现象：通过将自旋-轨道耦合光投射到人眼视网膜上，经典的双瓣 Boehm 刷被转化为多瓣结构。这些结构光束由圆偏振与轨道角动量（OAM）的不可分超叠加组成，通过视网膜中依赖于偏振的散射产生方位调制的内视图案。与源于黄斑二色性吸收的 Haidinger 刷不同，所观察到的效应是由散射强度相对于局部偏振方向的角向变化所驱动的。在散射中心表现出向共同点汇聚的偏振取向的区域，它们的综合贡献相互增强，产生更亮且轮廓更清晰的内视瓣，其数量和取向随自旋-轨道刺激的拓扑结构系统变化。对 11 名参与者视网膜偏心度从 0.5 到 4 的心理物理测量表明，对比度检测阈值随偏心度呈指数下降，这与非中央凹视网膜区域各向同性结构的偏振敏感散射相一致。从心理物理拟合来看，内视图案达到 50% 阈值的平均偏心度为 ，95% 置信区间为 [0.72, 1.34]，表明自旋-轨道诱导的内视结构在约 1 视网膜偏心度处变得具有感知稳健性。总之，这些发现表明自旋-轨道光以前所未有的方式调制基于散射的视觉现象，为利用光的拓扑特性探测视网膜结构和视觉处理开辟了新途径。
引用
@article{arxiv.2511.01841,
title = {Topological Expansion of Boehm's Brushes via Structured Light},
author = {Dmitry A. Pushin and Iman Salehi and Amy Chow and Andrew E. Silva and Pinki Chahal and David G. Cory and Mukhit Kulmaganbetov and Gary P. Misson and Naume Shentevski and Taranjit Singh and Shelby E. Temple and Benjamin Thompson and Dusan Sarenac},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.01841},
year = {2025}
}