Плотность спинового углового момента в остром фокусе светового поля с фазовой и поляризационной сингулярностями
Автор: Ковалв Алексей Андреевич, Котляр Виктор Викторович, Калинкина Дарья Сергеевна
Журнал: Компьютерная оптика @computer-optics
Рубрика: Короткие сообщения
Статья в выпуске: 6 т.43, 2019 года.
Бесплатный доступ
Для светового поля, в центре которого имеются одновременно фазовая и поляризационная сингулярности, получены выражения для распределения плотности спинового углового момента в окрестности острого фокуса апланатической системы. Полученные выражения включают радиальную, азимутальную и продольную составляющие спинового углового момента. В качестве частных случаев рассмотрена фокусировка оптических вихрей с радиальной, азимутальной и седловой поляризацией. На примере узкого кольцевого пучка показано, что в фокальной плоскости имеются области, где отсутствует продольная составляющая спинового углового момента (как у фотонного колеса) или она на порядок меньше поперечной составляющей.
Спиновый угловой момент, острая фокусировка, фазовая сингулярность, поляризационная сингулярность, фотонное колесо, продольная магнетизация
Короткий адрес: https://sciup.org/140246537
IDR: 140246537 | DOI: 10.18287/2412-6179-2019-43-6-1098-1102
Список литературы Плотность спинового углового момента в остром фокусе светового поля с фазовой и поляризационной сингулярностями
- Aiello, A. From transverse angular momentum to photonic wheels / A. Aiello, P. Banzer, M. Neugebauer, G. Leuchs // Nature Photonics. - 2015. - Vol. 9. - P. 789-795. - DOI: 10.1038/nphoton.2015.203
- Jiang, Y. Generation of sub-diffraction-limited pure longitudinal magnetization by the inverse Faraday effect by tightly focusing an azimuthally polarized vortex beam / Y. Jiang, X. Li, M. Gu // Optics Letters. - 2013. - Vol. 38. - P. 29572960. - DOI: 10.1364/OL.38.002957
- Bliokh, K.Y. Extraordinary momentum and spin in evanescent waves / K.Y. Bliokh, A.Ya. Bekshaev, F. Nori // Nature Communications. - 2014. - Vol. 5. - 3300. - DOI: 10.1038/ncomms4300
- Picardi, M.F. Angular momenta, helicity, and other properties of dielectric-fiber and metallic-wire modes / M.F. Picardi, K.Y. Bliokh, F.J. Rodrlguez-Fortuno, F. Al-peggiani, F. Nori // Optica. - 2018. - Vol. 5. - P. 10161026. - DOI: 10.1364/OPTICA.5.001016
- Neugebauer, M. Measuring the transverse spin density of light / M. Neugebauer, T. Bauer, A. Aiello, P. Banzer // Physical Review Letters. - 2015. - Vol. 114. - 063901. - 10.1103/PhysRevLett.114.063901. Bekshaev, A.Ya. Subwavelength particles in an inhomoge-neous light field: optical forces associated with the spin and orbital energy flows / A.Ya. Bekshaev // Journal of Optics. DOI: 10.1103/PhysRevLett.114.063901.Bekshaev
- - 2013. - Vol. 15, Issue 4. - 044004. - 10.1088/20408978/15/4/044004. Shi, P. Structured spin angular momentum in highly focused cylindrical vector vortex beams for optical manipulation / P. Shi, L. Du, X. Yuan // Optics Express. - 2018. -Vol. 26. - P. 23449-23459. - 10.1364/OE.26.023449.
- DOI: 10.1088/20408978/15/4/044004.Shi
- Nieminen, T.A. Angular momentum of a strongly focused Gaussian beam / T.A. Nieminen, A.B. Stilgoe, N.R. Hec-kenberg, H. Rubinsztein-Dunlop // Journal of Optics A: Pure and Applied Optics. - 2008. - Vol. 10, Issue 11. -115005. -
- DOI: 10.1088/1464-4258/10/11/115005
- Cui, Z. Dynamical characteristics of tightly focused vortex beams with different states of polarization / Z. Cui, J. Sun, N.M. Litchinitser, Y. Han // Journal of Optics. - 2019. -Vol. 21, Issue 1. - 015401. -
- DOI: 10.1088/2040-8986/aaed91
- Котляр, В.В. Острая фокусировка светового поля с поляризационной и фазовой сингулярностью произвольного порядка / В.В. Котляр, С.С. Стафеев, А.А. Ковалёв // Компьютерная оптика - 2019. - Т. 43, № 3. - С. 337346. -
- DOI: 10.18287/2412-6179-2019-43-3-337-346
- Richards, B. Electromagnetic diffraction in optical systems. II. Structure of the image field in an aplanatic systems / B. Richards, E. Wolf // Proceedings of the Royal Society of London, Ser. A. - 1959. - Vol. 253. - P. 358-379. -
- DOI: 10.1098/rspa.1959.0200
- Chen, B. Tight focusing of elliptically polarized vortex beams / B. Chen, J. Pu // Applied Optics. - 2009. - Vol. 48. - P. 1288-1294. -
- DOI: 10.1364/AO.48.001288
- Fu, S. Generating polarization vortices by using helical beams and a Twyman Green interferometer / S. Fu, C. Gao, Y. Shi, K. Dai, L. Zhong, S. Zhang // Optics Letters. - 2015. - Vol. 40. - P. 1775-1778. -
- DOI: 10.1364/OL.40.001775
- Dennis, M.R. Topological singularities in wave fields / M.R. Dennis. - PhD thesis. - Bristol: 2001.
