脉动亚波长孔周围的波动涡旋：水波观测

我们考虑包含亚波长孔隙的数字二维波系统，例如支持表面电磁或声波的界面上的孔、或支撑重力-毛管波的流体表面上的岛屿。近期研究揭示了围绕此类结构出现显著波动涡旋的现象，称为类型 II 涡旋，与由相位奇点和强度零点相关联的传统（类型 I）涡旋形成鲜明对比。类型 II 涡旋的显著自然现象在新西兰、马达加斯加和冰岛等岛屿周围的潮汐中出现，潮汐相位在岛屿周围增加 $\pm 2\pi$。尽管这一现象通常与地球自转产生的科里奥利效应相关联，但本研究表明，可通过一种最小且可调的 setup：脉动亚波长孔和单一入射平面波，来控制生成类型 II 涡旋。我们使用实验重力-毛管波和一个脉动亚波长“岛屿”，直接测量所产生的相位结构、拓扑电荷和波动角动量。我们展示了涡旋的出现及其手性可通过脉动源与入射波之间的相对相位来精确控制。我们的结果提供了一种简单且通用的机制，用于工程亚波长波动涡旋，适用于各种二维波系统。