Materials processing with tightly focused femtosecond vortex laser beams
这封信是第一次使用紧聚焦的飞秒激光涡旋光束进行材料改性的演示。用参考文献[1]中描述的偏振-奇异光束转换器合成双电荷飞秒涡旋，然后使用中等和高数值孔径光学器件（即，NA = 0.45和0.9）烧蚀熔融石英和钠钙玻璃。通过控制脉冲能量，我们可以始终如一地加工出高质量的微米级环形结构，且凹槽厚度均匀小于100 nm。
2010-06-02 physics.optics
Excitation of radiationless anapole mode of isotropic dielectric nanoparticles with tightly focused radially polarized beam
高折射率介电纳米球可以被激发并且仍然保持无辐射。提出了一种激发高折射率各向同性介质纳米球非辐射偶极子模的方法。在紧密聚焦的径向偏振光束照射下，主要贡献的电偶极子模式和磁模式可以为零，只有微弱的电四极对总散射有贡献。在$4π$结构下，利用两束反向传播的径向偏振聚焦光束形成的驻波照明，可以激发出理想的无辐射阳极。
2016-02-25 physics.optics
Sectoral Multipole Focused Beams
我们讨论了具有明确定义的旋向性或螺旋性的纯多极光束的性质，光束场是总角动量平方及其沿传播轴的投影的同时特征向量。在半球形照明的条件下，我们证明了唯一可能的传播多极光束是“部门”多极。扇形偶极子波束被证明是等效的非奇异的时间反演场的电和磁点偶极子惠更斯源位于波束焦点。高阶多极光束是在传输轴上消失的涡旋光束。扇形多极光束电场的简单解析表达式、麦克斯韦方程组的精确解以及焦区中坡印廷矢量、自旋和轨道角动量的特殊行为有助于理解和模拟强聚焦光束下的光-物质相互作用。
2019-03-12 physics.optics
Corrected knife-edge-based reconstruction of tightly focused higher order beams
刀口法是一种已建立的技术，用于对均匀紧密聚焦的光束进行轮廓分析。然而，如果没有仔细选择刀刃的材料和几何形状，或者特别是如果使用由纯材料制成的刀刃，则该方法的直接实施失败。在这些情况下，由于研究中的光束与刀的相互作用，在重建的光束轮廓的形状和位置中引入伪影。因此，需要对标准刀口评价方法进行修正。本文研究了高聚焦径向和方位偏振光束及其线偏振分量的刀口法。我们介绍了这些成分的相对位移和报告的一致性与情况下的线性偏振高斯光束。一个适应的刀口重建技术，并证明了概念的测试表明重建的光束轮廓。
2016-10-27 physics.optics
Surface plasmon polariton modes in a single-crystal Au nanoresonator fabricated using focused-ion-beam milling
我们使用聚焦离子束铣削单晶金表面制造一个590 nm长的线性脊，作为表面等离子体纳米谐振器。然后使用阴极发光成像光谱来激发脊上的表面等离子体并对其成像。主成分分析揭示了不同的等离激元模式，这证明了表面等离激元振荡的脊的限制。边界元法计算证实，线性脊能够支持高度局域化的表面等离子体模式（模式直径< 100 nm）。结果表明，聚焦离子束铣削可以用于纳米单晶等离子体元件的快速成型。
2008-01-08 physics.optics
Efficient hybrid-mode excitation in plasmonic nanoantennas by tightly focused higher-order vector beams
纳米天线中的杂化等离子体激元模式的有效光学激发对于实现许多有前途的功能是至关重要的，但由于入射光和混合模式之间的场分布失配，它可能具有挑战性。我们提出了一种有效的混合模式激发的一般方法，通过聚焦入射光场的各种高阶螺旋相位的圆柱偏振矢量光束的基础上。这种基矢量光束在高阶偏振态和斯托克斯参数（都在极坐标中局部定义）中描述，并相应地在高阶庞加莱球上可视化。在柱坐标系中，焦场被表示为高阶傍轴光束的所有聚焦光束的级数和。我们的焦场分解，使混合模式激发通过高阶矢量光束的分析，从而产生一个简单的设计，在紧聚焦区域的有效模式匹配场分布。
2021-10-29 physics.optics
Nanostructuring lithium niobate substrates by focused ion beam milling
报道了两种利用聚焦离子束（FIB）轰击在亚微米尺度上对铌酸锂（LN）进行图案化的新方法。第一种方法由LiNbO3上的直接FIB研磨组成，第二种方法是在沉积的金属层上的FIB研磨和随后的RIE（反应离子蚀刻）蚀刻的组合。FIB图像显示，在这两种情况下，均匀的结构，以及重现的周期性。这些方法为在铌酸锂衬底上制备光子晶体开辟了道路。
2008-01-28 physics.optics
An improved beam waist formula for ultrashort, tightly-focused linearly, radially, and azimuthally polarized laser pulses in free space
本文推导了自由空间中超短、紧聚焦基模线偏振、径向偏振和方位偏振模的束腰近似公式。我们通过数值体积来计算精确的束腰，以确定我们的公式在实际感兴趣的参数范围内近似精确束腰的精度。在此基础上，给出了在给定激光脉冲的束腰宽度和脉宽的情况下选择模型参数的方法。
2014-02-25 physics.optics
Coherence properties of focused X-ray beams at high brilliance synchrotron sources
提出了一种描述部分相干X射线聚焦光束特性的解析方法。该方法是基于统计光学的结果，并给出了光束的大小和横向相干长度在任何距离后的光学元件。特别是，在这里我们考虑高斯谢尔模型光束和薄的光学元件。讨论了聚焦元件的非相干和完全相干照明的极限情况。光束定义孔径的效果，通常用于在同步辐射源，以提高横向相干性的聚焦元件相结合，也进行了详细分析。以PETRA Ⅲ同步辐射光源为例，分析了复合折射透镜焦区的相干特性。
2013-06-15 physics.optics
Interaction of highly focused vector beams with a metal knife-edge
从理论和实验两方面研究了高聚焦线偏振光束与金属刀口的相互作用。高数值孔径物镜将各种波长的光束聚焦到由几种不透明和纯材料制成的不同亚波长厚度的样品上。实验数据的标准评估示出了重构强度分布的材料和样品相关的空间移位，其中电场相对于边缘的取向起着重要作用。通过考虑金属-绝缘体-金属结构的本征模，在我们的理论模型中获得了对刀口和入射高聚焦光束之间相互作用的更深入的理解。我们实现了良好的定性协议，我们的数值模拟与实验结果。
2011-03-18 physics.optics
Measurement of structured tightly focused vector beams with classical interferometry
我们报告的第一次测量没有近似的全领域的紧聚焦矢量光束（NA高达$1.23$）跨区域的$\sim 9-49\,λ^2$。在聚焦之前，结构化激光具有线性或圆偏振状态。利用四步干涉法直接从12幅干涉图中提取出横向分量，而利用高斯定律从横向场中提取出纵向分量。不同的结构光束进行测量，以证明该方法适用于任何字段的几何形状。在圆偏振的情况下，我们使用涡旋光束来验证在轴向分量的自旋轨道耦合的外观。将测量值与产生平均值$\geq 0.8$的归一化互相关模拟进行比较，确认了良好的一致性。
2021-07-18 physics.optics
Self-focused beams to couple light into a whispering-gallery mode resonator
我们提出了一种新颖的方法耦合到回音壁模式谐振器的光。这种方法得益于棱镜耦合的模式选择性和鲁棒性以及光纤锥形的单模传播。它由一个棱镜形的晶体组成，晶体内部有一个波导，波导是通过光束自陷就地自刻的，以允许与给定谐振腔的最佳耦合。
2014-07-07 physics.optics
Polarization of tightly focused laser beams
研究了单色光光束的偏振特性。与电磁平面波的理想化相反，不存在处处沿同一方向线性偏振的有限光束。在一个固定平面上到处都是圆偏振的光束也是如此。它还表明，横向有限梁不能是纯粹的横向在其电和磁矢量，和他们的电磁能量传播小于c。电磁束中的电场和磁场一般具有不同的极化特性，但存在一类电场和磁场极化相同（且能量密度和能流与时间无关）的稳定束。给出了精确和近似线性偏振光束和近似圆偏振光束的例子。
2003-05-15 physics.optics
The three-dimensional carrier-envelope-phase map of focused few-cycle pulsed Gaussian beams
推导了超短脉冲高斯光束经球面镜或透镜聚焦后，焦体内完整的三维载波包络相位（CEP）分布的解析表达式。焦点CEP图取决于所谓的因子$g$，该因子指定了源几个周期脉冲的光束宽度的频率依赖性，取决于其啁啾和由透镜引入的小色差，而不会明显地扭曲或加宽几个周期脉冲。我们展示了如何定制的CEP映射的镜面聚焦和透镜聚焦的几个周期的脉冲，以产生可以忽略不计的横向和轴向CEP变化的特定区域的焦点体积的相敏相互作用的光与物质发生在一个体积或表面上。我们提出了一个准消色差的双合透镜，可以在实践中实现这些定制的CEP分布。
2018-09-24 physics.optics
Geometric spin Hall effect of light in tightly focused polarization tailored light beams
最近的研究表明，非零的横向角动量表现为傍轴光束的质心的偏振相关强度漂移[A。Aiello等人，物理修订信函103，100401（2009）]。其潜在效应在现象学上类似于光的自旋霍尔效应，但不依赖于特定的光-物质相互作用，可以解释为纯粹的几何效应。因此，它被命名为光的几何自旋霍尔效应。在这里，我们通过实验研究了这种效应在紧聚焦矢量束中的出现。我们使用实验纳米探测技术结合重建算法来验证焦平面中的电能量密度的分量的相对移位，这与强度移位有关。由此，我们从实验上证明了聚焦光束中光的几何自旋霍尔效应。
2013-08-12 physics.optics
Angular momentum of a strongly focussed Gaussian beam
圆偏振旋转对称傍轴激光束的每个光子携带的角动量为自旋。用旋转对称透镜聚焦光束不能改变角动量通量，但聚焦光束的自旋必须小于每光子hbar。原始自旋的剩余部分转化为轨道角动量，在焦点处表现为纵向光学涡旋。这表明，光学轨道角动量可以由保持光束的总角动量的旋转对称光学系统产生。
2004-08-18 physics.optics
Transverse spin in scattering of focused radially and azimuthally polarized vector beams
研究了径向和方位偏振矢量光束聚焦对Mie粒子散射波的自旋角动量密度和坡印廷矢量的影响。值得注意的是，研究表明，SAM的散射场的密度是完全横向的径向和方位角偏振入射矢量光束的性质，但坡印廷矢量显示通常的纵向字符。我们还证明了横向SAM密度可以进一步调谐波长和聚焦的入射光束，通过利用不同的散射模式的干涉。这些结果可能会激发进一步的实验技术来探测横自旋和贝琳凡特自旋动量密度。
2018-01-17 physics.optics
Mode selection in InAs quantum dot microdisk lasers using focused ion beam technique
研究了用聚焦离子束在InAs量子点表面刻蚀沟槽的光泵微盘激光器。它示出的径向凹槽，取决于它们的长度，抑制特定的径向模式的微盘的激光。除了基本径向模式的所有径向模式的总抑制也证明。在78 K下对直径为8 $μ$ m的微盘进行离子束刻蚀前后测得的激光光谱的比较表明，在主模品质因数没有明显降低的情况下，模间距从2.5 nm增加到15.5 nm，增加了6倍。数值模拟结果与实验结果吻合良好。
2015-07-29 physics.optics
Electron round lenses with negative spherical aberration by a tightly focused cylindrically polarized light beam
在光学驻波场中运动的自由电子感受到有质动力势，在电子光学中充当折射率介质。涉及这种潜力的新兴技术已经在电子显微镜中被提出和实现，例如在光学增强腔中使用激光驻波的电子相衬成像。然而，电子与圆柱形分布光场之间的相互作用还没有被研究过，尽管它适用于电子光学成像系统。在这项研究中，我们从理论上证明了发散力和会聚力是由紧密聚焦的圆柱形偏振光光束提供的。利用高数值孔径光学透镜对环形截面的径向和方位偏振光束进行聚焦。聚焦函数处的光强分布分别为凹电子圆透镜和凸电子圆透镜。与由电极和磁线圈产生的传统电子圆透镜相比，由方位角偏振束形成的凸透镜具有负（相反符号）球面像差。这一显著的成果将有助于电子光学成像系统的创新设计，并为物质波光学带来新的能力。
2021-06-04 physics.optics
Tailoring the excitation of localized surface plasmon-polariton resonances by focusing radially-polarized beams
研究了聚焦径向偏振光与金属纳米球的相互作用。通过扩大电磁场的多极，我们获得洞察局部表面等离子体极化激元共振的激发在纳米粒子。我们发现，集中的径向偏振光束提供了更多的机会比一个聚焦的平面波或高斯光束调谐的近场和远场系统的响应。这些结果在纳米光学、光镊和光数据存储中有应用。
2009-01-05 physics.optics
Orbital angular momentum induced beam shifts
我们介绍了光学反射中轨道角动量（OAM）引起的光束位移的实验。具体来说，我们观察到的空间古斯-汉欣位移光束平行于入射平面和角度Imbert-Fedorov位移，这是一个横向的角度偏离几何光学预测。实验结果与我们的理论预测吻合得很好。这两个光束的位移增加与OAM的光束，我们已经测量了这些OAM指数高达3。此外，OAM将这两个移位耦合。我们的研究结果是重要的光学计量，因为与OAM光束已被广泛用于基础和应用研究。
2011-01-09 physics.optics
Transverse rotation of the momentary field distribution and the orbital angular momentum of a light beam
通常在实验中观察到的横向光束图案是对分布在光束截面上的电磁场的光频振荡进行平均的结果。导出了一个分析判据，即这些振荡与一种绕束轴的旋转相耦合。这个标准似乎是在直接关系的光束轨道角动量的通常定义。
2008-12-04 physics.optics
Non-diffracting and non-attenuating vortex light beams in media with nonlinear absorption of orbital angular momentum
研究表明，高阶贝塞尔光束在非线性吸收介质中传输时，光束并不被完全吸收，而是以一种新的传输不变涡旋光束的形式存在，在这种涡旋光束中，光束能量和轨道角动量被永久地转移到物质中，同时被螺旋向内的能量和角动量流补充能量.与涡旋孤子和耗散涡旋孤子不同，这些涡旋光束不受特定色散非线性（自聚焦或自散焦）的支持，也不需要增益。在携带（可能是高）轨道角动量的光子的多重吸收存在下的传播不变性使得这些光束对于长距离的角动量的光学泵浦是有吸引力的。
2014-07-11 physics.optics
Tha angular spectrum representation of vectorial laser beams
矢量激光束的角谱用本征坐标系表示，而不是通常的笛卡尔实验室坐标系。这种开关导致简单，优雅和新的表达式，如对应于电磁场的赫兹矢量的角谱。作为这种方法的一个应用，我们考虑轴对称矢量光束，显示这些光束的无衍射特性，而不调用傍轴近似。此外，我们指出了相关的方法分析非傍轴谐振器，如微谐振器
2011-07-23 physics.optics
Management of the orbital angular momentum of vortex beams in a quadratic nonlinear interaction
从理论上和数值上研究了二次非线性过程中基光束轨道角动量的光强控制。特别是，我们分析了种子二次谐波产生过程中存在的相互作用光束的轨道角动量，由于轴上和离轴的光学涡旋。提出和讨论的例子。
2011-04-13 physics.optics
Generation of light beams with custom orbital angular momentum and tunable transverse intensity symmetries
我们介绍了一种新颖而简单的调制技术，以定制的轨道角动量（OAM）量的光束。该技术是基于种子光束的角谱的调制，这允许我们以独立的方式指定OAM的值和所得到的光束横向强度的形状。我们实验证明我们的方法通过任意形状的贝塞尔和拉盖尔-高斯光束的径向和角强度分布，而他们的OAM值保持不变。我们的实验结果与数值和理论预测一致。
2019-06-21 physics.optics
How orbital angular momentum affects beam shifts in optical reflection
众所周知，当与几何光学预测相比时，高斯光束（$\text{TEM}_{00}$）通过平面电介质界面的反射导致四个光束移位。它们是空间古斯-汉兴（GH）位移、角GH位移、空间Imbert-Fedorov（IF）位移和角IF位移。我们在这里报告，理论和实验上，赋予光束的轨道角动量（OAM）导致耦合的这四个转变，这是由一个$4 \times 4$混合矩阵。
2010-07-21 physics.optics
CUDA-based focused Gaussian beams second-harmonic generation efficiency calculator
本研究提出一款基于CUDA的面向对象聚焦高斯光束二次谐波产生效率模拟包，含线性与双光子吸收及热效应模型，计算速度较CPU方案最高提升近40倍，可助力高功率SHG实验优化与器件设计。
2024-10-07 physics.optics
Generating tightly focused perfect optical vortex for ultra-secure optical encryption
光的轨道角动量（OAM）具有固有模式的正交性，被认为是一种新的光学加密方法。然而，环形强度分布对拓扑电荷的依赖性使纳米级光-物质相互作用复杂化，并阻碍了超安全加密应用。在本文中，我们证明了超安全的图像加密紧密聚焦完美的光学涡旋（OWL）光束与可控的环形强度分布和OAM状态。提出了一种由单个空间光调制器组成的简单方案，用于产生半径可控的紧聚焦光束。这种具有相同的强度分布但不同的OAM状态的聚焦双折射光束被施加到无序耦合的金纳米棒聚集体上，以选择性地激发电磁热点，通过光热变形来编码信息。因此，可以实现与不同偏振相结合的双光束的OAM状态中的超安全图像加密。我们的研究结果奠定了基础，利用OAM部门的纳米光束的各种纳米光子应用。
2021-11-01 physics.optics
Effects of Ga+ milling on InGaAsP Quantum Well Laser with mirrors etched by Focused Ion Beam
制备了InGaAsP/InP量子阱脊形波导激光器，用于Ga+聚焦离子束（FIB）铣削反射镜。研究了其电学和光学性质。与解理刻面结果相比，研磨后观察到阈值电流增加7%，外量子效率降低17%，发射光谱蓝移15 nm。在惰性气氛中退火部分地恢复了这些效应，导致阈值电流增加4%，外效率降低11%，并且与解理结果相比蓝移13 nm蓝移。研磨和退火后的电流-电压行为示出了非常小的漏电流增加，表明光学损伤是研磨过程的主要影响。
2009-04-06 physics.optics
Thermalization of orbital angular momentum beams in multimode optical fibers
本文提出了多模光纤中光的热化的一般理论，包括具有非零轨道角动量的光束或涡旋光束。基于角动量守恒，得到了渐近模合成的广义瑞利-金斯分布。我们证实了我们的预测的数值模拟和实验的基础上全息模式分解的多模光束。这为空间光束自清洁的实现建立了新的约束，使以前无法预见的潜在物理机制的见解。
2021-12-27 physics.optics
Superfast and sub-wavelength orbital rotation of plasmonic particles in focused Gaussian beams
本研究借助表面等离激元共振实现等离子体粒子在高斯光束的亚波长离轴捕获与位移调控，提出在紧聚焦圆偏振高斯光束中实现超快速亚波长轨道旋转，为光驱动纳米机器等领域提供新方案。
2023-07-19 physics.optics
Transverse shift of a beam with orbital angular momentum under reflection from a dielectric film
本文给出了高斯-贝塞尔光束在不同入射角下从介质膜上反射的数值分析结果。观察到了轨道动量符号变化下光束的横向位移。位移的值与入射光束的偏振态无关。
2013-10-24 physics.optics
A unified matrix representation for spin and orbital angular momentum in partially coherent beams
一个矩阵表示引入静止的光束状光场，允许同时治疗的轨道角动量（OAM）和空间相干性的二阶状态。该相干-OAM矩阵是笛卡尔偏振基中的2 X 2光束相干-偏振矩阵或圆偏振基中的相干-自旋角动量（SAM）矩阵的对应物。讨论了相干-OAM矩阵的一般性质，并引入相干-SAM-OAM矩阵作为处理具有任意相干、自旋和轨道角动量态光束的统一实体。
2021-01-20 physics.optics
Forces from highly focused laser beams: modeling, measurement and application to refractive index measurements
利用广义Lorenz-Mie理论，可以在很宽的参数范围内对光镊中的光力进行鲁棒建模。我们描述的程序，并显示如何结合实验测量的陷阱加上计算建模的属性，可以允许未知参数的粒子-在这种情况下，折射率-要确定。
2007-02-06 physics.optics
Engineered Near and Far Field Optical Response of Dielectric Nanostuctures using Focused Cylindrical Vector Beams
采用Meep开源软件中的时域有限差分法（FDTD）研究了线偏振（高斯光束）和方位或径向聚焦圆柱矢量光束作用下硅纳米结构的近场和远场光学特性。提供了一个Python工具包，允许在Meep中使用这些激励源进行FDTD模拟。除了作为激发光束偏振的函数的特定电或磁共振模式的优先激发之外，在球状体的情况下示出形状各向异性影响磁或电偶极模式的共振波长和偶极取向。对于径向或线性极化，电偶极共振被分裂的阿那普尔模式取决于球体对称轴相对于电场取向。最后，在远场（散射图案）和近场（电场和磁场热点）的光学性质可以通过改变激发偏振在一个固定的波长，并选择适当的球体形状和尺寸进行调谐。这些数值模拟可以扩展到更复杂的形状，或制造友好的纳米结构，如具有圆形或椭圆形截面的纳米圆柱体。
2022-01-19 physics.optics
Weak measurements of a large spin angular splitting of light beam on reflection at Brewster angle
我们从理论和实验上揭示了光束在布儒斯特角处反射时的大自旋角分裂。一个简单的弱测量系统表现出内置的后选择技术，提出了探索这种角度分裂。值得注意的是，自旋累积的方向可以通过调整初始的旋向极化来切换。
2012-07-01 physics.optics
Probing the chirality of a single microsphere trapped by a focused vortex beam through their orbital period
本研究发现紧聚焦涡旋光束捕获的微球轨道周期与手性指数相关，据此提出高精度探测单个粒子手性光学响应的方法，精度较现有方法提升至少一个数量级。
2024-09-05 physics.optics
Surface angular momentum of light beams
传统上，光的角动量是针对“子弹状”电磁波包计算的，尽管在实际的光学实验中，“子弹状”光束更常用。一个波包在横向和纵向上是有界的，而一个光束在传播方向上原则上具有无限的范围，这一事实使得教科书上对光束角动量的自旋/轨道分离的计算是不完整的。在这项工作中，我们证明了一个新的，额外的表面部分，必须添加，以保持每单位长度的光学角动量的规范不变性。这个额外的长期的影响是量化的两个例子：拉盖尔-高斯和贝塞尔光束，都是圆偏振。
2014-03-13 physics.optics
Conservation laws and angular transverse shifts of the reflected and transmitted light beams
建立了光束在两个各向同性透明介质平面界面上反射和透射时的角横向位移之间的关系。这个关系式的推导是基于闵可夫斯基线动量的横向分量的守恒定律，它发生在波包的反射和透射过程中。
2008-10-24 physics.optics
Manipulation of the orbital angular momentum of soft x-ray beams by consecutive diffractive optics
本研究通过连续衍射光学操控软X射线束的轨道角动量，实现了无需相敏技术的OAM测量，并应用于束流表征和散射实验。
2025-11-21 physics.optics
Subwave spikes of the orbital angular momentum of the vortex-beams in a uniaxial crystal
我们从理论上预言了垂直于晶体光轴传输的椭圆涡旋光束的圆偏振分量中，中心光涡旋的转换过程所引起的轨道角动量的巨大尖峰。我们在实验上观察到了晶体长度亚波长偏差内的转换过程。我们发现光束的轨道总角动量是守恒的。
2011-08-11 physics.optics
Super pulses of orbital angular momentum in fractional-order spiroid vortex-beams
本文研究了具有螺旋状光强和相位分布的超几何高斯光束组合的光学特性。它们的轨道角动量作为分数阶拓扑荷的函数，具有一系列超脉冲（爆发和下降），超脉冲的形式可以通过螺旋参数来控制。这种现象可用于光学器件和通信系统的光学开关和触发器。
2017-08-05 physics.optics
Radius of a Photon Beam with Orbital Angular Momentum
分析了带有轨道角动量的光束中Gouy相移的横向结构，表明表征横向结构的Gouy半径$r_G$随节数$p$和光子角动量数$\ell$的增加而增加，即$\sqrt{2p+|\ell|+1}$.的古伊半径示出是密切相关的根均方半径的光束，并确定远离焦平面的半径的发散。最后，我们分析了坡印廷矢量在Gouy半径的背景下的旋转。
2012-06-29 physics.optics
Femtosecond-scale Synchronisation of Ultra-Intense Focused Laser Beams
同步超短（~fs）和聚焦激光脉冲是一项特别困难的任务，因为这个时间尺度低于快速电子设备的典型范围。在这里，我们提出了一种光学技术，允许飞秒级同步的两个聚焦激光脉冲的焦平面。该技术实际上适用于两个激光器的任何聚焦几何形状和相对强度。这种技术的实验实现提供了良好的定量协议与理论预期。所提出的技术将被证明是非常有益的下一代多个，拍瓦级激光系统。
2014-09-15 physics.optics
Anomalous Motion of Particle Levitated by Laguerre-Gaussian beam
拉盖尔-高斯光束具有轨道角动量。由于OAM的转移，被捕获在LG光束中的粒子将围绕光束轴旋转。粒子的旋转通常与光束OAM的旋转方向相同。然而，我们认为，当LG光束被强聚焦时，粒子和光束OAM的旋转可能是相反的方向。这种反常效应是由聚焦的LG光束施加在粒子上的负扭矩引起的，这类似于线性情况下的光学拉力。计算了强聚焦LG光束形成的光镊中捕获的微粒的散射力分布，发现微粒存在受负力矩控制的稳定运动轨迹。我们提出了几个必要条件，观察反直观的轨迹。我们的工作揭示了被强俘获的微粒具有多种运动模式。
2020-04-14 physics.optics
Orbital Angular Momentum in Noncollinear Second Harmonic Generation by off-axis vortex beams
实验研究了非共线二次谐波过程中光的轨道角动量行为。实验是通过使用I型BBO晶体在相位匹配条件下与飞秒泵浦场在830 nm。使用了两束在基频（FF）下携带分数轨道角动量的镜面离轴涡旋光束。我们分析了当FF中每个输入场的光涡旋偏离光束轴时SH信号的OAM行为。我们得到了SH场的不同空间位形，它们总是带有相同的零角动量。
2011-06-08 physics.optics
2D shift of the centre of gravity of the light beam carrying orbital angular momentum, which accompanies reflection from a lossy medium
结果表明，携带轨道角动量的$s$ -或$p$ -偏振傍轴光束在有耗介质中反射后，其重心相对于几何光轴发生了二维位移.该移位的相互正交分量通过公共复数的实部和虚部来表示。分析了描述位移的二维矢量的特征。
2007-08-17 physics.optics
Rotating fluorescent nanodiamond assemblies with focused Laguerre-Gaussian beams
School of Physics, The University of New South Wales（新南威尔士大学物理学院）；School of Biomedical Engineering, Faculty of Engineering and IT, University of Technology Sydney（悉尼科技大学工程与信息学院生物医学工程系）；School of Clinical Medicine, The University of New South Wales（新南威尔士大学临床医学院）；School of Natural and Computing Science, University of Aberdeen（阿伯丁大学自然与计算科学学院）；Department of Physics, The University of Melbourne（墨尔本大学物理系）
本研究利用拉格朗日-高斯光束实现荧光纳米钻石簇的受控旋转，并通过二维运动探索磁场重建的额外信息。
2026-02-03 physics.optics
Highly angular resolving beam separator based on total internal reflection
我们提出了一种分离叠加光束的光学元件，这些光束仅在角度上不同。光束通过在两个棱镜之间的空气间隙处的全内反射进行角度分辨和分离。作为一个展示应用，我们展示了不同的衍射级的叠加光束的分离直接后面的声光调制器的工作波长为800 nm。波长以及组件尺寸可以很容易地适应，以满足各种应用的要求。所提出的光学元件允许减小光束路径的长度，从而减小激光系统的尺寸和复杂性。
2019-06-28 physics.optics
Total Internal Reflection of Orbital Angular Momentum Beams
研究了具有轨道角动量的光束在全内反射下的行为。这是在两个互补的实验研究：在第一个实验中，我们研究的OAM光束的几何位移后，全内反射（古斯-汉兴和Imbert-Fedorov位移，为每个空间和角度的变化），并在第二个实验中，我们确定的OAM模式的光束光谱的变化，再次全内反射。因此，我们发现，在第一种情况下，移位是独立的OAM和光束聚焦，而在第二种情况下，修改的OAM频谱发生依赖于输入的OAM模式，以及对光束聚焦。本文从实验和理论两个方面进行了研究。我们还展示了两种方法，一方面是光束移位，另一方面是OAM光谱变化，理论上是相关的。
2012-08-21 physics.optics
Exact analytical expression for the electromagnetic field in a focused laser beam or pulse
给出了真空中描述反向传输聚焦激光束和亚周期聚焦激光脉冲电磁场的麦克斯韦方程组的一类新的精确非奇异解。这些解决方案是通过使用修改后的“复杂的源方法”，调查和可视化。
2007-05-18 physics.gen-ph physics.optics
Light beam carrying natural non-integer orbital angular momentum in free space
具有光学涡旋的光束在自由空间中的传播仅需具有整数轨道角动量。在这里，我们通过提出携带自然非整数轨道角动量的光束，从理论和实验上推翻了这一科学共识。这些特殊光束实际上是波函数的特解，它们具有拓扑荷为l+0.5的光学涡旋，其中l为整数。由于相位奇异性和偏振奇异性的相互作用，这些具有分数拓扑荷的涡旋光束即使传输到无限远也能保持其振幅和涡旋相位。这一工作揭示了自由空间中光学涡旋的另一种状态，将从根本上为光学及相关科学领域注入新的活力。
2021-05-24 physics.optics
Direct-write milling of diamond by a focused oxygen ion beam
聚焦离子束技术的最新进展已经实现了使用轻离子的高分辨率、直接写入纳米纤维。然而，到目前为止，轻离子的研究集中在材料的研磨上，其中次表面离子束损伤不会抑制器件性能。在这里，我们报告的直写铣削单晶金刚石使用聚焦束的氧离子。材料质量的拉曼光谱和发光分析进行评估，并揭示了氧离子产生的损伤层可以通过非侵入性的后处理方法，如局部电子束诱导化学蚀刻去除。
2015-01-29 cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det physics.optics
