具有全局唯一旋向的光的横向自旋
光学
2018-05-23 v1 介观与纳米尺度物理
经典物理
摘要
对光横向自旋的获取开启了拓扑光子学与光力学的新领域。为了实现非零纵向场的横向自旋，已有研究提出了多种基于聚焦、干涉或隐失波产生横向受限波的平台。然而，由于横向受限必然伴随场导数的符号反转，所得的横向自旋旋向会经历空间反转，这导致波函数密度与其自旋分量之间的失配，并阻碍了对横向自旋的全局观测。在此，通过在自旋基中对本征模进行反演塑造，我们揭示了一种全局纯横向自旋，其中波函数密度表征了自旋分布。从目标自旋轮廓出发，我们解析地获得了势场分布，并进一步表明在 epsilon 近零介电常数附近的椭圆-双曲转变，允许各向异性超材料之间的拓扑界面上横向自旋旋向的全局守恒。扩展到非厄米系统，我们还开发了湮灭横向自旋模式，以覆盖子午面 Poincare 球的全部。我们的结果实现了光能向横向自旋运动的完全转移，并实现了三维量子自旋态的经典类比。
引用
@article{arxiv.1707.07099,
title = {Transverse spinning of light with globally unique handedness},
author = {Xianji Piao and Sunkyu Yu and Namkyoo Park},
journal= {arXiv preprint arXiv:1707.07099},
year = {2018}
}