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涡旋光

发布日期:2020-03-23

涡旋光

涡旋光是一种很有意思的特殊光束,在光学涡旋中,光线按螺旋形一样绕着其行进轴扭曲。由于扭曲,轴上的光波本身相互抵消。当投射到平坦表面上时,光学涡旋看起来像一个光环,中心有一个黑洞。这个中心有黑暗的光的螺旋形称为光学涡旋。涡旋光又被称为螺旋光束或光子涡旋。

根据光在一个波长中的扭转次数,涡旋光束被赋予一个称为拓扑电荷的数字。拓扑荷数为1时,代表相位扭转了一圈,拓扑荷数是2π。拓扑荷数始终为整数,可以是正数或负数,具体取决于扭曲的方向。扭曲次数越多,光线绕轴旋转的速度就越快。这种旋转带有波列的轨道角动量,并将在电偶极子上产生扭矩。

可以通过多种方式在实验室中创建光学涡旋来研究光学涡旋。它们可以直接在激光器中产生,可以通过电光调制器参数,然而最常用的产生涡旋光的方法还是螺旋相位片。

涡旋光的中心是光学奇点,场中的相位在零强度的这些点周围循环(产生名称涡旋)。漩涡是2D场中的点和3D场中的线(因为它们具有二维的二维)。在围绕涡旋的路径周围积分场的相位产生2π的整数倍。该整数称为涡旋的拓扑电荷或强度

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