电磁空间中的光拓扑结构
光学
2025-07-23 v1
摘要
在非傍轴单色光中，电场和磁场通常具有不同的能量密度、不同的奇点和不同的偏振结构。孤立地看电场或磁场的拓扑图像无法捕捉非傍轴光难以捉摸的拓扑结构，这种拓扑结构存在于两个场之间的空间依赖关系中：光打破基本对称性(宇称、对偶性、时间反演)的程度。通过这项工作，引入了一个新的椭圆，它不位于真实空间，而是位于电磁(EM)空间，其几何形状取决于这些被打破的对称性。EM椭圆具有圆偏振和线偏振奇点，并且可以组织成类粒子纹理。这些迄今隐藏的拓扑结构甚至存在于基本的结构化波中，例如，在聚焦的线偏振涡旋光束中显示存在一个二阶EM空间梅龙。
引用
@article{arxiv.2507.16721,
title = {Topologies of light in electric-magnetic space},
author = {Alex J. Vernon},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.16721},
year = {2025}
}