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渦旋光

發布日期:2020-03-23

渦旋光

渦旋光是一種很有意思的特殊光束,在光學渦旋中,光線按螺旋形一樣繞著其行進軸扭曲。由于扭曲,軸上的光波本身相互抵消。當投射到平坦表面上時,光學渦旋看起來像一個光環,中心有一個黑洞。這個中心有黑暗的光的螺旋形稱為光學渦旋。渦旋光又被稱為螺旋光束或光子渦旋。

根據光在一個波長中的扭轉次數,渦旋光束被賦予一個稱為拓撲電荷的數字。拓撲荷數為1時,代表相位扭轉了一圈,拓撲荷數是2π。拓撲荷數始終為整數,可以是正數或負數,具體取決于扭曲的方向。扭曲次數越多,光線繞軸旋轉的速度就越快。這種旋轉帶有波列的軌道角動量,并將在電偶極子上產生扭矩。

可以通過多種方式在實驗室中創建光學渦旋來研究光學渦旋。它們可以直接在激光器中產生,可以通過電光調制器參數,然而最常用的產生渦旋光的方法還是螺旋相位片。

渦旋光的中心是光學奇點,場中的相位在零強度的這些點周圍循環(產生名稱渦旋)。漩渦是2D場中的點和3D場中的線(因為它們具有二維的二維)。在圍繞渦旋的路徑周圍積分場的相位產生2π的整數倍。該整數稱為渦旋的拓撲電荷或強度

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