结构光场中的横向自旋与横向动量
光学
2018-07-13 v2
摘要
近来人们认识到，除传统的纵向角动量外，结构（非均匀）光场还表现出与螺旋性无关的横向自旋角动量（SAM）以及一种不寻常的依赖于自旋（圆偏振）的横向动量，即所谓的 Belinfante 自旋动量。结构光场（如倏逝场）中如此高度非平凡的动量与自旋密度结构，引发了一系列根本有趣且复杂的现象，例如光的量子自旋霍尔效应以及表面光学模式中类似于拓扑绝缘体中电子所观测到的光学自旋-动量锁定。本综述中，我们介绍基本概念并探究结构光中横向 SAM 与横向自旋动量的起源。随后讨论可观测到这些难以捉摸实体的微纳光学系统的若干示例。所研究的系统包括平面与球形微纳结构。我们还探究增强这种难以捕捉的异常自旋的途径与手段。特别地，我们展示由近期发现的相干完美吸收所介导的、导致避免交叉的色散管理，可对横向自旋与自旋动量的共振增强产生积极影响。以精选示例说明了各类微纳光学系统邻近 TE 与 TM 散射模式的模式混合与干涉的作用。结果表明，不仅可增强横向 SAM 与横向动量分量的大小，还可增强其空间范围，这为实验探测这些难以捉摸的基本实体开辟了有趣途径，并可能促进 ensuing 基于自旋的光子学应用。
引用
@article{arxiv.1806.03334,
title = {Transverse spin and transverse momentum in structured optical fields},
author = {Sudipta Saha and Nirmalya Ghosh and Subhasish Dutta Gupta},
journal= {arXiv preprint arXiv:1806.03334},
year = {2018}
}