Ultimate Sensitivity in X-ray Diffraction: Angular Moments vs. Shot Noise
本研究确定了受光子散粒噪声限制的X射线衍射数据中角矩的极限灵敏度，实验验证了低于探测器像素1/1000和1微弧度的灵敏度，并提供了快速评估灵敏度的公式。
2025-02-27 physics.data-an physics.optics
Three-dimensional angular deviation and diffraction efficiency of a grating in Littrow-configuration ECDL
该研究针对Littrow结构外腔二极管激光器的光栅应用，采用严格耦合波分析方法研究三维衍射下的角偏差与衍射效率，推导角度容差并给出参数设置通用规则。
2024-03-11 physics.app-ph physics.optics
Truncated triangular diffraction lattices and orbital-angular-momentum detection of vortex SU(2) geometric modes
本文首次报道了SU（2）几何模的三角形光阑截断衍射，并提出了一种探测SU（2）波包复杂轨道角动量的方法。作为一种特殊的涡旋光束，非平面SU（2）模具有特殊的光强和OAM分布，在截断衍射晶格中产生奇异的图样。通过调整部分OAM区域附近的照明孔径，揭示了该模型的网状结构，并通过计算网格中的黑洞数目，精确地计算了SU（2）波包的部分拓扑荷和OAM.此外，通过控制中心区域孔径的大小和位置，可以使截断三角形点阵接近经典的点阵列点阵，用于测量中心OAM。这些效应得到了理论模拟的充分验证，极大地扩展了特殊光束拓扑结构检测的通用性。
2018-08-30 physics.optics
Rigorous and efficient diffraction modeling between arbitrary planes by angular spectrum rearrangement
针对任意平面间衍射建模难以兼顾精度与效率的问题，提出重排源场角谱并结合线性代数计算的方法，在保持与对照方法相当效率的同时几乎消除全部数值误差，并可通过选择性合并角谱将耗时降至最多3%。
2023-12-11 physics.comp-ph physics.optics
Wide-angle x-ray diffraction theory versus classical dynamical theory
在这篇文章中，我们提供了一个比较经典的动态X射线衍射理论与广角情况下的动态理论。它表明，它是可能的角变量的真实值被引入，而不应用色散理论。广角X射线衍射理论与角参数的Zaus修正非常吻合。
2009-11-24 physics.optics
Generic full-vector angular spectrum method for calculating diffraction of arbitrary electromagnetic fields
提出一种全矢量角谱方法，通过精确建模偏振投影规则并修正纵向电场投影，实现任意电磁场衍射的快速精确计算，在旋转对称系统中达到秒级速度。
2025-05-20 physics.optics
Experimental observation of anisotropic diffraction induced by orbital angular momentum
我们首次揭示了光束的衍射与其携带的轨道角动量（OAM）之间的直接关系。我们通过实验证明了一种新的现象，即我们预测的OAM可以通过OAM诱导各向异性衍射[Opt. Express，\textbf{26}，8084（2018）]，分别通过具有OAM的椭圆光束在线性和线性和非线性各向同性介质中的传播。在前一种情况下，当其携带的OAM等于所谓的临界OAM时，在自由空间中观察到螺旋椭圆高斯光束（基本本征模），对于没有OAM的光束，假设只存在具有柱对称性的本征模。在后一种情况下，观察到Desyatnikov等人[Phys.Rev.Lett，\textbf{104}，053902（2010）]预测的螺旋椭圆孤子在圆柱形铅玻璃中稳定传播。实验还证明了这种椭圆光束的功率可控旋转。
2019-09-16 nlin.PS physics.optics
Diffraction Gratings for Neutrons from Polymers and Holographic Polymer-Dispersed Liquid Crystals
讨论了全息光栅在光聚合物和全息聚合物分散液晶中作为中子光学元件的应用。实验研究了不同光栅间距和光栅厚度下，它们对光和中子的特性。这些光栅的衍射效率的角度依赖性解释在一个严格的耦合波分析。从所获得的结果出发，我们设计出用于生产优化的中子光学衍射光栅的线，即，具有中等角度选择性的布拉格衍射区中的高衍射效率。
2008-09-18 physics.optics
Parallax in angular sensitive powder diffraction tomography
本文研究角度敏感粉末衍射层析成像中的几何视差影响，发现其与其他偏移贡献可加、可直接校正，且在完整360°旋转扫描中不影响角信息重建。
2024-08-30 cond-mat.mtrl-sci eess.IV physics.optics
Anisotropic diffraction induced by orbital angular momentum during propagations of optical beams
研究表明，无相位奇异性的椭圆光束所携带的轨道角动量可以引起各向异性衍射。通过比较两种不同类型的（1+2）维光束传输：无OAM的椭圆光束在各向异性介质中的线性传输和有OAM的椭圆光束在各向同性介质中的线性传输，解析地得到了OAM与其诱导的AD之间的定量关系。在前一种情况下，当光束的椭圆率是本文中定义的各向异性参数的平方根时，光束作为本征模的基模演化;而在后一种情况下，基模只存在于光束携带的OAM等于称为临界OAM的特定OAM时。无论OAM的符号如何，OAM总是增强长轴方向的扩束，减弱短轴方向的扩束，并且OAM越大，其引起的AD越强;此外，OAM还可以使椭圆光束旋转，且旋转角的绝对值不大于$π/2$。
2018-02-06 physics.optics
Evolution of vortices created by conical diffraction in biaxial crystals versus orbital angular momentum
本文分析了双轴晶体锥形衍射过程中光态的演化与其分数轨道角动量的关系。实验结果由KGd（WO $_2$）$_4$和Bi $_2$ ZnOB $_2$ O $_6$双轴晶体的非简并级联提供。利用Bi $_2$ ZnOB $_2$ O $_6$晶体中的自旋-轨道耦合作用，实现了分数OAM在通过整数值时的连续$0\to 1\to 2$ $\hbar$ /光子增加.状态光的相位和它的涡旋通过与参考光束的干涉图案来可视化。分数OAM值的演变伴随着具有相反符号的涡旋对的连续演变，并且由$-π/+π$不连续相线连接。半整数OAM附近的相位图案的演变被观察到是连续的。在其他情况下，演化可以被中断的$-π/+π$不连续相线和一个新的对相反的电荷的漩涡诞生。
2020-10-26 physics.optics quant-ph
Probing the reciprocal lattice associated with a triangular slit to determine the orbital angular momentum for a photon
光的轨道角动量守恒揭示了不同的衍射图样，这些图样单方面地依赖于入射光束通过三角形孔径时的拓扑荷。它表明，这些模式，这是通过观察衍射光的远场测量访问，也可以得到使用几个光子源。为了解释所观察到的图案，我们介绍了一个类比，这种光学现象的研究衍射的晶体结构的表征固体。我们证明，有限图案可以关联到倒易晶格从直接晶格所产生的原始矢量组成的等边三角形狭缝负责的衍射的任何两个方面。利用直接晶格和倒易晶格之间存在的关系，我们提供了一个结论性的解释，为什么衍射图案的主要最大值是有限的。这将为晶体学体系的研究提供新的思路。
2020-05-27 physics.optics
Generalized Backpropagation Algorithms for Diffraction Tomography
滤波反向传播（FBPP）是用于衍射断层摄影（DT）的公知技术。为了使用FBPP精确重建复杂图像，需要完整的$360^{\circ}$角度覆盖。然而，已经表明，在断层摄影设置中使用投影数据中的一些固有冗余，在被称为最小扫描角度范围的$270^{\circ}$覆盖范围的情况下，精确重建仍然是可能的。这可以通过在对象的投影数据上应用加权函数（或滤波器）以消除冗余并从该较低的角度覆盖准确地重建图像来完成。本文演示了程序，以产生许多一般类的这些加权过滤器。这些在$270^{\circ}$覆盖下都是等效的，但是在较低的角度覆盖下和在存在噪声的情况下会有不同的表现。本文对角度覆盖范围小于$270^{\circ}$最小扫描角度时的不同滤波器进行了对比分析。仿真研究已经完成，以找到最佳的权重过滤器的子最小的角度覆盖。最佳权重可以生成与全$360^{\circ}$覆盖FBPP重建相当的图像。这些存在噪声的性能进行了分析。这些算法即使在$200^{\circ}$的角度覆盖下也能够重建几乎无失真的复杂图像。
2016-05-05 physics.med-ph physics.optics
Probing higher OAM of LG beams via diffraction through translated single slit
拉盖尔-高斯（LG）光束携带轨道角动量（OAM）作为其相位轮廓中的奇异性的结果。在这项工作中，我们使用一个可移动的单缝探测LG光束的OAM。我们调用固定相位的方法来确定不同拓扑电荷的衍射图案，观察这些图案如何变化时，狭缝横向移动，并显示，通过查看不同的狭缝位置的衍射图案，我们可以确定入射光束的轨道角动量。使用数字微镜器件（DMD）作为动态狭缝，我们能够获得更高的$\ell$，这是不可能在以前的作品涉及狭缝衍射。我们的研究结果是有价值的OAM特别是光束的研究，目前的检测技术还不成熟，例如，光束的波长是在太赫兹制度或光束的更高的能量，如电子涡旋光束。
2018-11-27 physics.optics
Diffraction of an Off-axis Vector-Beam by a Tilted Aperture
从实验和理论上研究了径向偏振矢量光束经离轴倾斜光阑衍射时轨道角动量诱导效应的表现。进行了实验，以提取的圆偏振度，这被证明是成比例的自旋角动量密度的轴上分量。我们报告了一个明确的分离区域的右和左圆极化分别与积极和消极的拓扑电荷，这是让人想起标准的涡旋引起的横向位移，虽然在衍射的情况下。实验结果得到了模型模拟的支持，一致性是相当令人满意的。结果是有用的，以了解轨道轨道相关的影响，由于不可避免的失调问题（特别是涡旋光束）。
2022-04-27 physics.optics
Controllable energy angular spectrum method
提出了一种可控能量法，该方法考虑了源信号的传递函数和有效谱能量的欠采样问题，实现了近场和远场角谱衍射计算。所提出的方法提供了一个优化的频率边界$f_{CE}$内，它总是保持可控的能量被衍射。可控能量角谱方法在保证与以往角谱方法相同精度的同时，显著减少了样本数，提高了计算效率。分析光谱能量的新视角，以提高相关的衍射计算的性能。
2022-03-18 eess.IV physics.optics
Doppler shift generated by diffraction gratings under time-dependent incidence angle near a Wood anomaly
衍射光栅因其在伍德异常附近表现出任意大的角色散的能力而闻名，例如，相对于入射角或波长。对于由固定频率的平面波入射的衍射光栅，通过以给定的角速度旋转入射角，由非零衍射级传播的场将随着入射角接近Wood异常发生的角度而以越来越快的角速度旋转。这种快速旋转的衍射场有可能产生大量的多普勒频移。事实上，在无限范围的光栅的假设下，由观察者感知的瞬时频移的表达式，谁是看由衍射级辐射的光，推导出来，它是完全符合预测的解释的基础上产生的多普勒频移的光源的旋转。特别是经典的（非相对论性）多普勒频移可以采取任意高的值作为入射角接近伍德异常。还发现，有限尺寸的光栅可以具有类似的性质。为了具有物理上可检测的频移，重要的是使用可以在其伍德异常截止附近保持到更高衍射级的显著反射率的光栅。有趣的是，我们已经发现\emph{Morpho}蝶翼尺度的纳米结构的几何形状适合于这种功能，因为它可以强烈地反射到更高的衍射级，同时最小化反射到镜面级。
2017-03-23 physics.optics
Laue diffraction of Mössbauer and x-ray photons in strongly absorbing crystals
本文发展了穆斯堡尔射线和X射线劳厄衍射的动力学散射理论，它们的角分布与衍射角范围相当。瑞利散射和共振核散射都考虑在内。我们考虑入射辐射首先通过入射狭缝，然后在Borrmann三角形内的晶面衍射的典型情况。在计算$γ$光子在这种强吸收晶体中折射或衍射的波函数时，我们采用了鞍点法。分析了它们在Borrmann三角形基上的强度分布。在Kato球面波近似下，当入射光束的孔径远大于衍射间隔时，导出的公式与X射线衍射理论中常见的公式有很好的对应关系。
2019-05-28 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Orbital Angular Momentum Transfer and Beam-Quality Limits in Fork-Grating Electron Diffraction
School of Physics and Engineering, ITMO University（ITMO大学物理与工程学院）
该研究分析叉形光栅产生电子涡旋束的OAM转移与光束质量极限，推导衍射级次OAM统计量，明确Hartree自场对传播轮廓的影响，为电子涡旋束的相关应用提供理论支撑。
2026-10-14 physics.optics quant-ph
Light diffraction from a phase grating at oblique incidence in the intermediate diffraction regime
我们实验表征的位置的相位光栅在屏幕上的衍射最大值，激光在斜入射（所谓的离面衍射或锥形衍射）。我们讨论了离面衍射几何形状的一般情况下，并推导出基本方程的衍射最大值的位置，特别是它们的角度依赖性。与先前报道的工作[Jetty等人，Am. 80，972（2012）]，我们的推理仅基于能量和动量守恒。我们发现我们的理论预测与实验吻合得很好。提供了衍射最大值位置、衍射阶数和衍射效率的详细讨论。我们评估的可行性实验测试的现象，中子物质波。
2020-09-23 physics.optics
On the Intensity Distribution Function of Blazed Reflective Diffraction Gratings
根据标量衍射理论，我们从第一性原理推导出闪耀反射光栅衍射强度的角度/波长分布的表达式。我们考虑了最常见的情况下，一个槽的轮廓与矩形顶点。我们的推导正确地确定了决定其衍射效率的闪耀反射光栅的几何参数，并修复了文献中一个不正确但普遍采用的表达式。我们比较预测的标量理论与严格的矢量处理衍射从一维闪耀反射光栅。
2014-09-09 physics.optics
Full Geometric Control of Hidden Color Information in Diffraction Gratings under Angled White Light Illumination
在白光照明下，光栅产生取决于衍射级和几何参数的波长的角分布。然而，以前的研究光栅限于至少一个几何参数（高度，周期性，取向，入射角）保持不变。在这里，我们改变了光栅中的所有几何参数，使用多功能的纳米纤维技术，双光子聚合光刻，通过2种设计方法编码隐藏的颜色信息。第一种方法通过解耦垂直和倾斜入射下光栅高度和周期性的影响来隐藏颜色信息。第二种方法通过在半圆形像素周围的扇区中布置光栅来隐藏多组颜色信息。不同的图像显示与可忽略的串扰下斜入射和不同的样品旋转角度。我们的分析表明，相邻扇区之间的角度间隔>= 10°是抑制串扰所必需的。这项工作在信息存储和安全水印方面具有潜在的应用价值。
2022-09-06 physics.optics
Dispersive Properties of Plasma Diffraction Gratings: Towards Plasma-Based Laser Pulse Compression
Stanford University（斯坦福大学）；Princeton University（普林斯顿大学）；Lawrence Livermore National Laboratory（劳伦斯利弗莫尔国家实验室）
研究通过实验测量等离子体传输光栅的角色散、角带宽和衍射角，证实其色散和衍射特性与光学理论一致，为等离子体光栅压缩器设计提供可能方案，指向皮瓦至艾瓦峰值功率紧凑激光器的发展路径。
2026-04-29 physics.optics physics.plasm-ph
Measuring the Orbital Angular Momentum of Electron Beams
电子涡旋束的出现为研究电子束与物质相互作用中的轨道角动量提供了新的可能性。为此目的，分析电子束的OAM的方法是根本重要的，并且是必要的下一步。我们演示了通过各种技术的电子束OAM的测量。实验证明了分叉全息掩模的使用、几何孔径衍射、刀口衍射和衍射透镜的应用。支持数值模拟的可行性和局限性进行了讨论。
2014-02-07 physics.ins-det physics.optics quant-ph
Generation of electron vortex beams with over 1000 orbital angular momentum quanta using a tuneable electrostatic spiral phase plate
我们报告使用静电MEMS为基础的设备，以产生高品质的电子涡旋光束与超过1000量子的轨道角动量（OAM）。衍射和离轴电子全息实验表明，在衍射平面中的旋涡的直径与OAM线性增加，从而允许校准的旋涡的角动量内容。具有更大OAM值的电子涡旋束的实现目前受到器件击穿电压的限制。潜在的解决方案，以克服这个问题进行了讨论。
2022-02-28 physics.app-ph physics.ins-det physics.optics
Beam pointing stabilization of an acousto-optic modulator with thermal control
声光调制器（AOM）产生的衍射光束广泛应用于各种光学实验中，其中一些实验需要高的角度稳定性和光功率的时间调制。通常，在没有射频补偿伺服系统的无源装置中，很难同时实现角度稳定和高功率调制。在这里，我们提出了一种方法来抑制角漂移和指向噪声只有与AOM晶体的热管理。分析了AOM晶体的角漂移与折射率变化的关系，发现角漂移对温度梯度非常敏感，温度梯度会在AOM晶体内部产生折射率梯度。这提醒我们，这种角漂移可以通过仔细地将零温度梯度区域与声光相互作用区的位置重叠来显著抑制。我们实现了一个水冷的设置，并发现AOM的角漂移减少了100倍以上的热瞬态过程中，和角噪声也被抑制到1/3的非冷却的情况下。应该强调的是，这种热控制方法是一种通用的抑制光束在衍射和衍射方向的漂移。用该角漂移温度模型计算了二氧化碲晶体在1064 nm处的折射率热系数为16 $\times$ 10 $^{-6}$ K $^{-1}$，与前人的研究结果一致.这种热控制技术为需要强度斜坡的光学捕获和远程传感提供了潜在的应用。
2022-01-26 physics.ins-det physics.optics
Scattering in Multilayered Structures: Diffraction from a Nanohole
平面多层结构的格林张量的光谱展开使我们能够半解析地获得由结构中存在的任意介电扰动散射的场的角谱表示。本文提出了一种在微扰内部电场已知的情况下求散射场展开系数的方法。该方法采用一组完整的正交矢量波函数来求解结构的矢量波动方程。在两个半无限的底部和顶部介质中，这些矢量波函数与平面波基矢量一致，包括传播和消逝分量。该技术被用来获得完整的角度谱的场散射的一个纳米孔在高斯照明下的金属薄膜。我们还展示了如何获得的形式主义可以很容易地扩展到球形和圆柱形多层介质。在这些情况下，展开系数将乘以球面和柱面矢量波函数。
2013-05-06 physics.optics
A Light-Ray Approach to Fractional Fourier Optics
本文提出一种基于光线矩阵的方法，通过缩放空间与角度变量建立球面发射体与接收体间的联系，证明该矩阵在标量衍射理论下可推导出分数阶傅里叶变换以表达菲涅尔衍射，并验证了其与惠更斯-菲涅尔原理的一致性及在透镜相干成像中的应用。
2023-04-07 physics.optics
Expansion of image space in enhanced-NA Fresnel holographic display
增强NA菲涅耳全息图以大于全息图像素的衍射角的视角重建全息图像。图像空间受到数字全息图带宽的限制。在这项研究中，我们调查的性质的图像形成的扩展图像空间以外的衍射区。利用相位菲涅耳全息图进行了数值模拟，观察了像空间的扩展及其对角视场变化的影响。光学实验证实，通过将视角范围限制在一个衍射角内合成的相位菲涅耳全息图，可以在主视区内再现出无高阶噪声的均匀图像。另一方面，当观察角度取决于全息图的数值孔径时，高阶像的重叠是不可避免的。高阶像分布在方向余弦空间，通过角度低通滤波器可以有效地去除。本文讨论了在保持全息图像视角不变的情况下，扩展像空间的方法的发展。
2022-06-26 physics.optics
Extension of Bethe's diffraction model to conical Geometry: application to near field optics
在近场扫描光学显微镜中使用的涂层锥形光纤尖端的辐射区，研究了Bethe双偶极子模型的一般性，通过一个亚波长孔在导电平面中的光衍射。为了从理论上描述针尖的角辐射功率，我们提出了一个简单的，小孔径（半径< 40 nm）的多极展开的基础上的分析模型。我们的模型能够重现现有的实验结果。它证明相对不敏感的锥角和孔径半径，并包含，作为第一近似，经验的两个偶极子模型提出较早。
2010-02-04 physics.optics
On the Angular Width of Diffractive Beam in Anisotropic Media
本文从理论上研究了群速和相速不共线的平面波以任意方向入射到不透明屏宽缝上时，在远场区产生的二维衍射图样。以切向磁化铁氧体平板中的静磁表面波衍射为例进行了研究。推导出了计算任意二维各向异性几何结构中衍射光束角宽的通用解析公式。结果表明，在二维各向异性几何中，该宽度不仅可能大于或小于L/D（L -入射光波长，D -狭缝长度），而且在一定条件下也可能等于零。
2011-12-15 physics.class-ph physics.optics
Debye representation of dispersive focused waves
我们报告基于矩阵的衍射积分，评估任何衍射限制轴对称复杂系统的焦点领域。这个衍射公式是德拜积分应用于有光阑聚焦光束的推广，可以适用于宽带问题。纵向色差可能会限制德拜公式的方便性，此外，还提供了焦点周围的有效性空间边界。当聚焦几何的菲涅耳数大大超过1时，为了保证聚焦区域完全进入德拜近似的有效区域，重新表述了菲涅耳数。我们已经应用基于矩阵的德拜积分的几个例子。具体地说，我们提出了一种具有强角色散和无纵向色差的光束聚焦光学系统。这种简单的形式主义为分析和设计具有任意角色散的聚焦光束留下了一扇敞开的大门。我们的结果对超短脉冲和多色非相干光源是有效的。
2006-09-04 physics.optics
Effect of Diffraction on Wigner Distributions of Optical Fields and how to Use It in Optical Resonator Theory. I -- Stable Resonators and Gaussian Beams
第一部分的文件是专门的衍射现象，可以表示的分数傅里叶变换的订单是实数。根据标量理论，衍射作用于电场的振幅以及其球面角谱，并且可以在空间频率相空间上定义维格纳分布。相空间具有欧几里德结构，因此衍射效应是与光场相关的维格纳分布的旋转。这样的旋转被示出为分裂成两个特定的椭圆旋转。谐振腔横模的Wigner分布在这些旋转中是不变的，在此基础上发展了一个完整的稳定光学谐振腔和高斯光束理论，包括束腰的存在性和相关公式，并自然地引入了Gouy相位。
2022-03-15 physics.optics
Quantum X Waves with Orbital Angular Momentum in Nonlinear Dispersive Media
本文提出了色散介质中具有轨道角动量的广义X波的完整和自洽的量子理论。我们表明，由此产生的量子化光脉冲既不受色散也不受衍射的影响，因此对外部扰动有弹性。本文还详细讨论了二次非线性介质和克尔非线性介质中量子X波的非线性相互作用。
2017-04-24 physics.optics quant-ph
An alternative scheme of angular-dispersion analyzers for high-resolution medium-energy inelastic X-ray scattering
具有meV和亚meV分辨率的中能非弹性X射线散射（IXS）光学系统的发展近年来引起了人们的极大关注。同时，对所涉及的方案的基本性和可行性也存在着担忧或争论。这里的中心光学组件，背反射角色散单色仪或分析仪，进行了分析。结果表明，多光束衍射效应与透射诱导吸收共同作用会显著降低衍射效率，但不会造成致命的威胁。为了提高效率，提出了一种简单的四跳分析器，完全避免了这两个不利影响。新的计划被示出为是一个可行的替代方法，用于开发兆电子伏至亚兆电子伏分辨率IXS光谱。
2011-09-09 cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det physics.optics
Features in the diffraction of a scalar plane wave from doubly-periodic Dirichlet and Neumann surfaces
本文研究了标量平面波在双周期表面上的衍射问题，即在Dirichlet边界条件和Neumann边界条件下，通过严格数值求解衍射Bragg光束振幅的Rayleigh方程，得到了标量平面波在双周期表面上的衍射特性。从这些计算的结果，几个最低阶衍射光束的衍射效率计算作为极角和方位角的入射角的函数。衍射效率的角度依赖性显示的功能，可以确定为瑞利异常的两种类型的表面。在一个诺依曼表面的情况下，额外的功能是目前可以归因于表面波在这样的表面上的存在。通过与严格的格林函数数值计算结果进行比较，验证了通过使用瑞利方程得到的一些结果。
2018-01-30 physics.optics
Polarization conversion of non-specular diffraction orders from metallic nanohole arrays studied by Fourier space polarimetry
我们使用傅立叶空间偏振法来研究入射角和偏振相关的旋转角和椭圆度的不同衍射级出现从一个二维周期性的Au阵列。该阵列具有正方形晶格和圆形纳米孔，因此是非手性的。我们发现，如果衍射级位于入射平面内，则不会发生偏振转换。然而，对于远离入射平面衍射的级，它们的旋转角和椭圆率随着入射角和偏振而显著变化。特别地，当激发布洛赫类表面等离子体激元（SPPs）时，观察到旋转角和椭圆率的急剧变化。实验结果与时域有限差分仿真结果一致。由表面等离子体进行的横向自旋和离散偶极子模型互补地用来阐明这种角度和偏振依赖性。
2017-09-12 physics.optics
Knife-Edge Diffraction of Scalar and Vector Vortex Light
School of Physics & Astronomy, University of Glasgow（格拉斯哥大学物理与天文学学院）；Instituto de Física, Universidade Federal do Rio Grande do Sul（南里奥格兰德联邦大学物理研究所）
本文提出利用刀刃边缘衍射来识别光的轨道角动量，通过分析弗雷斯涅尔衍射图案中形成的叉状缺陷，展示了简单刀刃边缘衍射在确定光涡旋相位的OAM中的应用，同时探讨了其在光学及其他领域中的潜在应用。
2025-05-22 physics.optics
Simple Fourier optics formalism for high angular resolution systems and nulling interferometry
本文综述了用于高角分辨率成像或调零干涉法探测系外行星的先进多孔径光学系统的各种设计。提出了一种简单的傅立叶光学形式主义，适用于成像阵列和调零干涉仪，允许推导出它们的基本理论关系，作为卷积或互相关产品，适合于快速和准确的计算。几个不寻常的设计，如超分辨望远镜利用镶嵌观测程序或自由飞行，轴向重组干涉仪进行检查，并评估其性能的成像和调零能力。在所有考虑的情况下，它被发现的限制参数是个别望远镜的直径。整个研究仅在一阶几何光学和标量衍射理论的框架内有效。此外，假设所有的入射子孔径与它们相关联的出射光瞳光学共轭，这一特殊性导致与衍射光栅的仪器行为相当的仪器行为。
2009-08-27 astro-ph.IM physics.optics
Squeezing of X waves with orbital angular momentum
多级量子协议在信息传输量和安全性方面有可能取代标准的量子光偏振编码协议。然而，对于自由空间电信，我们没有工具来限制由于衍射和扰动（例如空气中的湍流）造成的损耗。在这里，我们研究传播不变的量子X波与角动量，这种表示电磁场作为一个量子气体的弱相互作用玻色子。所得到的时空量化光脉冲不受衍射和色散的影响，并且本质上对传播中的干扰有弹性。我们发现，自发下转换产生压缩的X波量子协议有用。令人惊讶的是，轨道角动量影响的压缩角，我们预测的最大压缩的特征轴棱锥孔径的存在。这些结果将推动量子光传输和多能级量子协议在自由空间中的应用，也可能与新型干涉仪有关，如星载引力波探测器。
2016-07-08 physics.optics quant-ph
Reservoir-controlled electromagnetically induced gratings in a weakly driven two-level medium
Abbottabad University of Science and Technology（阿伯塔巴德科学与技术大学）；P. J. Šafárik University（P.J.萨法里克大学）；Government College University（政府学院大学）；Institute for Research in Fundamental Sciences (IPM)（基础科学研究所）
研究弱驱动二能级介质中电磁感应光栅的传输与衍射，通过工程化量子储层（热库、压缩真空库）调控探针光响应，实现衍射效率与方向性的主动控制。
2026-06-15 physics.optics quant-ph
Diffraction gratings with two-orders-of-magnitude-enhanced dispersion rates for sub-meV-resolution soft x-ray spectroscopy
具有大的角色散率的衍射光栅对于在从红外到软X射线域的宽光谱范围上操作的光栅光谱仪中获得高光谱分辨率是至关重要的。最大的挑战当然是在短波长X射线域中实现大的色散率。在这里，我们表明，在非共面非对称X射线布拉格衍射晶体可以作为高反射率的软X射线衍射光栅的色散率是至少两个数量级大于那些可能与国家的最先进的人造光栅。这为设计和实现光谱分辨率比目前可能的高两个数量级的软X射线共振非弹性散射（RIXS）光谱仪开辟了新的机会，以进一步推进RIXS光谱学的非常动态的领域，并使其与非弹性中子散射竞争。我们提出的例子大色散率晶体衍射光栅附近的930-eV L $_3$吸收边在铜和2.838 keV L $_3$边缘Ru。
2020-02-01 physics.optics
Analytical Fresnel Treatment of Double-Slit Diffraction with Multiple Coherent Waves
本文提出了一种利用多相干波进行双缝衍射分析的方法，通过解析表达式和数值模拟展示了其在光束整形和传感应用中的潜力。
2025-11-28 physics.optics
Angular-Channel Capacity and Nonlocal Wavefront Engineering for Phased-Array--Lens Systems
Edward S. Rogers Sr. Department of Electrical and Computer Engineering, University of Toronto（多伦多大学爱德华·S·罗杰斯电气与计算机工程系）
该研究建立相控阵-透镜系统高方向性波束扫描的角信道界限，提出利用非局域介质超透镜实现接近极限的波前工程，实验验证了保持50°扫描范围并提升2.5-3.5分贝方向性的紧凑圆柱形超透镜。
2026-09-25 physics.class-ph physics.optics
Overcoming the Rayleigh Criterion Limit with Optical Vortices
我们实验和数值测试的分离性的两个独立的同等发光的单色和白色光源的衍射极限，使用光学涡旋（OV），相关的轨道角动量（OAM）的光。两个源之一的衍射图案在其中心穿过相位修改装置（叉形全息图），产生艾里盘的拉盖尔-高斯（L-G）变换。第二个光源在与光心不同的位置穿过叉形全息图，获得不同的OAM值，并产生非对称的L-G图案。我们制定了一个标准，根据叠加的L-G图案的不对称强度分布，这样创建的，以解决两个源的角距离远低于瑞利标准。在白光中进行的类似实验允许仍低于瑞利准则一个数量级的角分辨率。在未来的空间实验中，OVs的使用可能为恒星分离提供新的应用。
2006-08-31 astro-ph physics.optics
Spatial Characterization of Fraunhofer Diffraction in a Four-Level Light-Matter Coupling System
本文研究四能级N型原子系统中夫琅禾费衍射的空间特性，通过将探测极化率展开到驻波场二阶并利用轨道角动量操控，实现了对不同衍射阶次空间分布的精确控制。
2024-01-11 physics.optics quant-ph
