Орбитальный угловой момент векторных световых полей
Автор: Котляр Виктор Викторович, Ковалв Алексей Андреевич
Журнал: Компьютерная оптика @computer-optics
Рубрика: Дифракционная оптика, оптические технологии
Статья в выпуске: 2 т.50, 2026 года.
Бесплатный доступ
В работе в дополнение к известному вектору орбитального углового момента (ОУМ), который характеризует азимутальную скорость изменения фазы каждой компоненты вектора напряженности электрического поля, добавлены еще два вектора ОУМ (поляризационный и гибридный), которые характеризуют азимутальные скорости изменения направления осей эллипса поляризации и изменения степени эллиптичности эллипса поляризации. Рассчитаны продольные проекции трех рассмотренных векторов ОУМ в плоскости фокуса при острой фокусировке оптического вихря с линейной поляризацией и цилиндрического векторного пучка высокого порядка. Показано, что отличными от нуля в плоскости фокуса для оптического вихря с круговой поляризацией являются только обычный и поляризационный ОУМ, а для цилиндрического поля отличным от нуля является только поляризационный ОУМ. Интересно, что поляризационный ОУМ для линейной поляризации в начальной плоскости равен нулю, а в плоскости острого фокуса света с линейной поляризации этот ОУМ отличен от нуля.
Орбитальный угловой момент, векторное световое поле, поляризационныйорбитальный угловой момент, гибридный орбитальный угловой момент, острая фокусировка, цилиндрический векторный пучок
Короткий адрес: https://sciup.org/140314847
IDR: 140314847 | DOI: 10.18287/COJ1705
Orbital angular momentum of vector light fields
In this work, in addition to the well-known orbital angular momentum (OAM) vector, which characterizes azimuthal rate of phase change of each electric field component, we introduce two novel OAM vectors, polarization and hybrid ones, to characterize, respectively, azimuthal rates of change of the direction of the polarization ellipse axes and change of the ellipticity degree of the polarization ellipse. Longitudinal components of the three afore-mentioned OAM vectors in the focal plane are calculated at the sharp focus of a circularly polarized optical vortex and a higher-order cylindrical vector beam. It is shown that for the circularly polarized optical vortex, only the conventional and polarization OAMs are nonzero in the focal plane, meanwhile for the cylindrical field, it is the polarization OAM which is nonzero. The longitudinal component of the electric field does not contribute to the polarization OAM. It is interesting that the polarization OAM for the linearly polarized beam in the initial plane is zero, but in the plane of sharp focus of linearly polarized light this OAM is nonzero.
