High-power ultrafast radially and azimuthally polarized accelerating Airy beams and their particle-like lattice topologies
本研究理论结合实验探究径向与角向偏振的高功率超快矢量Airy光束，给出空间谱解析表达，用飞秒刻写纳米光栅制备几何相位元件实现光束生成，还发现其类粒子拓扑晶格结构。
2025-01-13 physics.optics
On-chip radially and azimuthally polarized vortex beam generation utilizing shallow-etched gratings
柱面矢量涡旋（CVV）光束是一种具有矢量性质、携带量子化轨道角动量态的复杂光场，由于其丰富的应用而得到了广泛的研究。当前使用单独偏振和空间相位操纵来生成CVV光束的技术遭受庞大的尺寸和低可配置性。在这项工作中，我们提出并实验证明了一种方法来产生CVV光束与集成器件的基础上氮化硅微谐振腔和嵌入式顶部光栅。该器件通过简单地改变回音壁模的偏振态和波长，可以产生宽带径向和方位偏振涡旋光束。另外，我们发展了一种只需要一次刻蚀就可以制作浅刻蚀顶栅器件的方法。这种新颖的方法提供了新的能力，开发芯片上的集成器件具有极大的方便性和灵活性。
2017-11-20 physics.optics
Broadband active tuning of unidirectional scattering from nanoantenna using combined radially and azimuthally polarized beams
我们提出了一种方法来主动调谐米氏型球形天线的散射模式。该方案是基于分别控制感应电偶极子和感应磁偶极子使用两个相干的径向偏振和方位偏振的聚焦光束。通过仔细调整两个波束的幅度和相位关系，即使在天线散射最有效的波长处，也可以实现宽带单向散射。通过移动一个光束的焦点，可以观察到单向散射的急剧切换。这种方案使得基于纳米天线的超紧凑型光开关和定向耦合器的设计成为可能。
2015-10-05 physics.optics
The Azimuthally-Radially Polarized Beam: Helicity and Momentum Densities, Generation and Optimal Chiral Light
本研究探究方位角-径向偏振光束（ARPB）的光学特性，定义其最优手性光状态，推导场量与动量密度分布，提出可控生成方案，有望用于手性粒子的一维精准探测与对映体分离。
2023-08-03 physics.optics
Experimental generation of optimally chiral azimuthally-radially polarized beams
本文实验生成了最优手性方位角-径向偏振光束，通过单个光束参数精细调控手性密度，验证了理论预测，并展示了其在纳米尺度手性粒子传感、操控及对映体分离检测中的应用前景。
2025-02-11 physics.optics
Experimental measurement of the self-healing of the spatially inhomogeneous states of polarization of radially and azimuthally polarized vector Bessel beams
实验测量了径向和方位向偏振矢量贝塞尔光束空间非均匀偏振态的自恢复。径向和方位角偏振矢量贝塞尔光束是通过数字版本的杜宁的方法，使用空间光调制器与液晶$q$板。作为原理的证明，当它们通过两个不同的障碍物传播时，使用斯托克斯偏振测量法测量它们的强度和空间不均匀的偏振状态。发现径向和方位向偏振矢量贝塞尔光束的空间非均匀偏振态与其强度相似，都能自愈合。与标量贝塞尔光束类似，矢量贝塞尔光束的自愈可以通过几何光学来理解，即，在障碍物的阴影区域中的未被阻挡的锥形光线的干涉。矢量贝塞尔光束的自修复可以在例如光学捕获中具有应用。
2014-12-08 physics.optics
Generations of polygonal soliton clusters and fundamental solitons by radially-azimuthally phase-modulated necklace-ring beams in dissipative systems
我们证明，在二维耗散介质中，具有粘性（光谱滤波）项的五次（CQ）复Ginzburg-Landau（CGL）方程描述的项链环可以演化为多边形或准多边形稳定孤子团，也可以演化为稳定的基本孤子.演化的结果由相位调制轮廓的深度和方位角非谐性控制，或者由初始项链环中的“珠子”的半径和数量控制。识别和解释了模式演化的阈值特征。参数区域的形成稳定的多边形和准多边形孤子团，稳定的基本孤子，被确定。用完全饱和非线性代替CQ项的模型产生基本上相同的基本动力学场景集，因此这一集对于CGL模型是通用的。
2012-06-09 physics.optics
Radially symmetric and azimuthally modulated vortex solitons supported by localized gain
我们发现，在具有立方非线性和双光子吸收的介质中，空间局域增益支持稳定的涡旋孤子。放大环中非线性损耗和增益的相互作用抑制了径向对称涡旋孤子普遍存在的方位调制不稳定性。我们发现，增益分布的拓扑结构对涡旋孤子的最大可能电荷施加了限制。在高增益下，对称性发生破缺，形成由非对称亮斑组成的项链涡旋孤子。
2010-12-07 nlin.PS physics.optics
Ultra-high field enhancing in Split Ring Resonators by azimuthally polarized excitation
研究了方位偏振光照射下开口环谐振腔（SRR）的场增强和谐振频率。我们发现，与线偏振照明相比，方位偏振照明的强度增强增加了一个数量级以上。我们将强度增强的增加归因于SRR几何形状与每个点中的电场向量的方向之间的改进的重叠。此外，我们提出并探索了一种方法来调整谐振频率的SRR（方位极化）通过引入更多的间隙的结构。该方法允许简单且直接地调谐谐振频率，对强度增强具有小的影响。还详细研究了设计参数对方位偏振照明下强度增强的影响，与线偏振照明的情况有明显的不同。
2011-11-25 physics.optics
Radially and azimuthally pure vortex beams from phase-amplitude metasurfaces
为了利用拉盖尔-高斯基充分利用光的横向空间结构，必须控制光子的方位角和径向分量。涡旋相位元件通常用于产生这些光模式，提供对方位角指数的精确控制，但忽略定义其相关联的对应横向轮廓的径向依赖振幅项。在这里，我们实验证明了产生高纯度拉盖尔-高斯光束与一个单一的步骤轴上的转换实现与介质相位振幅超颖表面。通过对输入光束进行矢量结构化并将其投影到正交偏振基上，我们可以在相位和振幅上雕刻任何涡旋光束。我们表征所产生的涡旋光束的方位角和径向纯度，达到98%的纯度与$\ell=50$和$p=0$的涡旋光束。此外，我们比较表明，所产生的涡旋光束的纯度优于与其他成熟的纯相位超颖表面的方法产生的。此外，我们强调了方位角光栅中“鬼”轨道角动量阶的形成（类似于直纹光栅中的鬼阶），迄今为止尚未得到广泛研究。我们的工作带来了更高阶的涡旋光束和它们的无限潜力，使其得到广泛的应用。
2022-05-31 physics.optics
Azimuthally polarized spatial dark solitons: exact solutions of Maxwell's equations in a Kerr medium
空间Kerr孤子，通常与标准的傍轴非线性薛定谔方程，被证明存在所有的非傍轴订单，作为麦克斯韦方程组的精确解存在的矢量Kerr效应。更精确地说，我们证明了麦克斯韦方程组的方位极化空间暗孤子解的存在性，而精确的线极化（2+1）-D孤子不存在。我们的从头算方法预测暗孤子的存在最大场振幅的上限值，对应于约四分之一的波长的最小孤子宽度。
2004-10-06 physics.optics
Photoinduced Magnetic Nanoprobe Excited by Azimuthally Polarized Vector Beam
磁性纳米探针（或磁性纳米天线）的概念，提供了一个磁近场增强和消失的电场，以及他们的激励。研究了一种特殊类型的柱面矢量光束，即方位电极化矢量光束，在光束轴上产生很强的纵向磁场，在此方向上电场理想为零。这些具有电极化的强度涡旋和圆柱对称性的射束在产生高的磁场与电场对比度方面是重要的，即，大的局部场导纳，并且允许在位于射束轴上的物质中选择性地激发磁跃迁。我们证明，方位角偏振矢量束激发的光致磁性纳米探针的磁性可极化的纳米团簇，导致增强的磁近场的分辨率超过衍射极限。我们介绍了两个数字的优点作为磁场增强和局部场导纳归一化的平面波是有用的分类磁性纳米探针和它们的激励。磁性纳米探针和方位角偏振光束的性能进行了量化比较，其他照明选项和几个缺陷的情况。
2016-04-01 physics.optics
Ultraintense femtosecond magnetic nanoprobes induced by azimuthally polarized laser beams
我们报道了一种新的方案，以产生激光诱导，超快，强（特斯拉尺度），空间隔离，磁场。三维粒子模拟表明，飞秒方位偏振的红外矢量光束，针对一个导电的圆孔，产生强烈的轴向偏振尖端形状的飞秒磁场，延伸超过微米的距离，并从电场隔离。我们的研究结果得到了一个分析模型的支持，展示了基本的物理原理并指导了最佳参数。特别是，我们发现的条件下，磁性纳米探针大大增强，达到4 T时，驱动的$10^{11}$ W/cm $^2$激光场，这反映了选择性增强的一个因素，$\sim$ 6。我们的方案提供了一个很有前途的工具，控制，探测和剪裁的飞秒时间尺度内通过纯磁相互作用，使用结构化的激光束的磁性纳米畴。
2018-10-16 physics.optics
Subwavelength focusing of azimuthally polarized beams with vortical phase in dielectrics by using an ultra-thin lens
我们证明了一个平面和双折射二元透镜可以将具有涡旋相位的方位偏振光束聚焦成一个亚波长的横向偏振光斑。结果阐明，在多层介质中，超出瑞利衍射极限的该聚焦光斑在行进通过电介质界面之后可以很好地保持几个波长，这是通过使用其他矢量光束（即，径向、线性和圆偏振光束）作为照明光。这种紧凑的光学系统可以是有价值的数据写入和缺陷识别的晶片或硅芯片，由于通过界面增强偏振聚焦。它还能够与传统显微镜高度集成，用于远场超分辨率成像，表面扫描和检测，以及亚波长聚焦，这是由于增强的聚焦性能（减小的宽度和延长的长度）以及平面化的配置。
2014-06-15 physics.optics
Azimuthally polarized terahertz radiation generation using radially polarized laser pulse in magnetized plasma
University of Lucknow（勒克瑙大学）
研究通过洛伦兹力、连续性方程和麦克斯韦方程分析径向极化激光脉冲在磁化等离子体中的传播，发现生成等幅的横向电磁场构成太赫兹辐射场，并通过PIC模拟验证了辐射场的传播和参数对幅度的影响。
2026-02-09 physics.comp-ph physics.optics physics.plasm-ph
Optical Magnetic Field Enhancement using Ultrafast Azimuthally Polarized Laser Beams and Tailored Metallic Nanoantennas
该研究提出利用定制金属纳米天线增强超快方位偏振光束的纵向磁场，通过电子电流回路的相位匹配实现约65倍增强，并在中等激光强度下产生空间隔离的数十特斯拉磁场脉冲。
2024-01-16 physics.optics
Super-pupil beam engineering for enhanced confinement of azimuthally polarized depletion beams
Universitat de Barcelona（巴塞罗那大学）
本文提出了一种基于超孔径工程原理的 azimuthally 极化环形消光束，通过优化入瞳径向振幅分布，实现了更紧密的中心环形结构，提升了荧光消光显微镜的横向分辨率。
2026-09-22 physics.optics
Poincaré sphere representation for classical inseparable Bell-like states of the electromagnetic field
具有非均匀偏振模式的经典光束（例如径向和方位角偏振的甜甜圈光束）可以表现出类似量子的特征，例如不可分离性。我们建立了电磁场的径向和方位极化经典模式与两量子比特量子贝尔态之间的精确对应。我们证明了存在一个特殊的表示，这样的经典模式的一对庞加莱球的装置。这些球上的点描述与这种模式的斯托克斯参数，并给出其显式表达式。
2010-07-15 physics.optics
Focused Azimuthally Polarized Vector Beam and Spatial Magnetic Resolution below the Diffraction Limit
具有极化涡旋的方位电极化矢量束（APB）的一个显著特征是它包含一个磁主导区，在该磁主导区内电场理想地为零，而纵向磁场最大。应用菲涅耳衍射理论和平面波谱（PWS）计算来量化这样的光束在通过透镜聚焦时的场特征。在透镜的焦平面上，光束的纵向磁场强度分布的衍射极限半高宽（FWHM）和光束的环形总电场强度分布的互补FWHM（CFWHM）被检查为透镜的近轴焦距的函数。然后，我们将一个亚波长的致密介质Mie散射体放置在一个自立的会聚APB的最小腰平面上，并首次证明了在光学频率下实现了非常高的分辨率磁场，总磁场FWHM为0.23λ（即，0.04λ^2的磁场斑点面积）。这里所示的理论是有价值的发展的光学显微镜和光谱系统的基础上的磁偶极跃迁，这是在一般情况下比他们的电同行弱得多。
2016-05-10 physics.optics
Focusing a radially polarized light beam to a significantly smaller spot size
我们第一次通过实验证明，径向偏振场可以聚焦到比线偏振场（0.26 <$da ^2）小得多的光斑尺寸（0.16（1）<$da ^2）。光的矢量特性的效果示出的径向和方位角偏振输入字段的焦点强度分布的比较。对于强聚焦，径向极化场导致焦点处的纵向电场分量，其是尖锐的并且以光轴为中心。通过使用环形孔来增强该分量的相对贡献。
2003-10-01 physics.optics
Polarization Retarder with Cylindrical-Symmetry for Radially Polarized Light
我们展示了一个圆柱对称的偏振延迟器，用于产生精确的径向偏振光。它涉及单轴晶体，其晶体光学轴与其光轴对齐。这种方法提供了高功率处理能力
2007-10-15 physics.optics
Modeling the focusing of a radially-polarized laser beam with an initially flat-top intensity profile
针对矢量光束传播建模常限于最低阶基模的问题，提出利用高阶光束求和解析建模初始平顶径向偏振光束的方法，并验证了其特性与数值积分的一致性。
2024-04-22 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
Electromagnetic fields of an ultra-short tightly-focused radially-polarized laser pulse
在最低阶近似下，给出了径向偏振类超短紧聚焦激光脉冲电场和磁场的完全解析表达式。这些场是从标量势和矢量势中导出的，与我们以前对类似的线性极化脉冲的工作类似。还描述了一个系统的程序，从该程序中可以获得任何所需的精度，分析或数值。
2017-07-05 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
Simple Coherent Polarization Manipulation Scheme for Generating High Power Radially Polarized Beam
我们提出了一个简单的新方案，将高斯光束转换为近似的径向偏振光束使用相干偏振操纵与坡印廷走离在双折射晶体。我们的计划，采用马赫-曾德尔干涉仪实现这种相干模式求和以前的计划所需的干涉稳定性。两个走离晶体与半波片的对称布置，即使在激光器具有短时间相干长度时也允许相干控制。我们从镱光纤激光器产生了14瓦的径向偏振光束，仅受可用光纤激光器功率的限制。
2007-07-24 physics.optics
Revisiting self-seeding mechanism by generating vector ultraviolet N$_2^{+}$ lasing
Peking University（北京大学）；Kansas State University（堪萨斯州立大学）；University of Shanghai for Science and Technology（上海理工大学）
通过生成矢量深紫外N₂+激光，研究发现其激光起源是放大自发辐射，而非二次谐波自种子。
2026-02-18 physics.atom-ph physics.optics
High power radially polarized light generated from photonic crystal segmented half-wave-plate
我们用光子晶体分段半波片从Yb光纤激光器中产生了超过100瓦的径向偏振光束。我们证明了这种光子晶体分段半波片的高功率处理能力，并表明它是一个有前途的外部径向偏振转换器的高功率Yb光纤激光器用于激光切割工业。
2007-10-26 physics.optics
Direct Observation of the Faraday Rotation Using Radially-Polarized Twisted Light
本文提出一种利用LG光实现法拉第效应的新型实验技术，通过线偏振器生成强度瓣并观察其间隙取向的可见旋转，直观测量偏振面的旋转程度。
2023-03-08 physics.app-ph physics.optics
Generation of arbitrary radially polarized array beams by modulating the correlation structure
我们展示了一个方便的方法，同时操纵光束的振幅和偏振的相关结构的调制装置。作为说明，我们构建了一个周期性的相关结构，可以产生任意径向偏振阵列（RPA）光束的径向或矩形对称阵列在焦平面上从径向偏振（RP）光束。导出了这种源的物理实现条件和远场波束条件。结果表明，初始相关结构和相干宽度可以有效地控制小光束的形状和偏振态。此外，通过设计源关联结构，实现了可调谐的OK形RPA光束和光学笼，可广泛应用于粒子和生物活细胞的无损操纵。相关结构设计的任意性促使我们寻找更方便的方法来控制光束的振幅和偏振统计。
2016-07-02 physics.optics
Magneto-Electric Response of Quantum Structures Driven by Optical Vector Beams
在近场和远场的空间结构光子场的产生和成形方面的关键进展使得控制场分布的持续时间、相位和偏振状态成为可能。例如，具有结构化相位的光学涡旋如今被常规地生成并用于一系列应用。虽然光-物质与光学涡旋的相互作用同时得到了很好的研究，但量子物质与矢量光束相互作用的独特特征，即具有空间非均匀偏振态的场，仍有待于详细探索，这在这里完成。我们分析了原子和低维量子结构对径向或方位偏振柱面矢量光束辐照的响应。与涡旋光束的显著不同之处在于：径向偏振矢量光束通过电型量子跃迁驱动径向呼吸电荷密度振荡。方位极化的矢量光束根本不影响电荷，但通过磁矢量势触发动态Aharonov-Bohm效应，这意味着矢量势驱动的振荡磁矩。与涡流束相反，没有产生单向电流。径向极化矢量束驱动的原子呈现出可由静态磁场调谐的角动量守恒四极跃迁，而方位极化束激发时，可以获得不同的终态磁子能级。
2018-12-17 physics.atom-ph physics.optics
Cylindrically Polarized Nondiffracting Optical Pulses
通过引入圆柱偏振无衍射光脉冲，我们将径向和方位偏振光束的概念推广到多色域。特别是，我们详细讨论了圆柱偏振X波的情况下，无论是在傍轴和nonparaxial制度。文中还给出了圆柱极化X波的电场和磁场的显式表达式。
2016-02-10 physics.optics
Generation of Vortex Beams with Strong Longitudinally Polarized Magnetic Field by Using a Metasurface
提出了一种产生和合成方位E偏振涡旋光束的新方法。沿着传播轴，这种光束具有强的纵向极化磁场，而理想情况下没有电场。我们展示了如何通过拉盖尔-高斯光束进行轨道角动量的干涉来构造这些光束。作为一个例子，我们提出了一个元表面的双分裂环槽对，并报告模拟和分析结果之间的良好协议。实现了高的磁场-电场对比度和磁场增强。我们还研究了将线偏振光束转换为方位E偏振光束的超颖表面物理约束，并表征了真实超颖表面的磁场增强和电场抑制性能。这些研究结果是潜在的有用的新的光学光谱相关的磁偶极跃迁和光学操纵的粒子与自旋和轨道角动量。
2014-09-11 physics.optics
On the validity of the paraxial approximation for electron acceleration with radially polarized laser beams
在激光驱动电子加速的研究中，通常采用傍轴波动光学的方法。利用Helmholtz方程的精确解及其傍轴对应方程，对高功率TM01电子束加速进行了数值模拟。对于束腰的大小，在该傍轴近似以前被认为是有效的，我们强调显着差异的角度发散和能量分布的电子束团所产生的精确和傍轴的解决方案。我们的结果表明，额外的照顾时，必须采取工作在傍轴近似的上下文中的电子加速径向偏振激光束。
2013-02-13 physics.optics
Radially Polarized Conical Beam from an Embedded Etched Fiber
我们提出了一种方法，用于产生锥形光束的基础上的横向折射的TM 01模式从一个双模光纤化学蚀刻后的包层，并控制其径向偏振。导模的全部功率都转移到低衍射的折射光束上。通过一系列方位角检测器和应力控制器的偏振控制提供了通过光纤的稳定的径向偏振的传输。获得了可用于许多应用的固体部件。
2009-08-31 physics.optics
Propagation dynamics of radially polarized symmetric Airy beams in the fractional Schrödinger equation
利用分数阶薛定谔方程（FSE）模型，研究了径向偏振对称艾里光束（R-SABs）在具有分数阶衍射的（2+1）维光学系统中的传输动力学.随着λ的增大，这种光束的自聚焦效应增强，而焦距变短。考虑了内禀涡量对光束自聚焦动力学的影响。然后，R-SABs捕获纳米粒子的能力，通过辐射力进行了探索，并确定了多个捕获位置出现的过程中的传播。最后，我们发现，传播的涡旋R-SABs与离轴移位导致破裂的环形图案的功率密度分布。
2021-05-02 physics.optics
Fields of an ultrashort tightly focused radially polarized laser pulse in a linear response plasma
本文导出并讨论了径向偏振、超短、紧聚焦激光脉冲在线性响应等离子体中传播的场的解析表达式。这些场是通过求解等离子体背景中由洛伦兹规范连接的矢量势和标量势的非均匀波动方程得到的。首先利用规范条件消去标量势，然后由波数初始均匀分布的傅里叶分量合成矢量势，并在截断级数（有限和）中逐项进行傅里叶逆变换。零阶项，例如，轴向电场分量示出的模型的脉冲比其广泛使用的傍轴近似对应。一些领域的传播特性进行了讨论，所有领域都显示出明显的预期在真空中传播的限制。
2017-07-10 physics.optics
Natural shaping of the cylindrically polarized beams
我们从实验和理论上证明了，在偏振旋向性和涡旋拓扑荷符号相反的条件下，通过单轴晶体传播的带有单电荷光学涡旋的圆偏振光束在聚焦后，在焦区附近可以分裂成径向偏振光束和方位偏振光束。极化结构的质量可以达到统一。
2010-07-29 physics.optics
Polarization dependent spike formation on black silicon via ultrafast laser structuring
比较实验和理论研究的中心结构的黑硅表面的影响与线性，圆偏振和方位角偏振的激光脉冲SF6环境气氛下。结果表明，非对称椭圆微锥的形成诱导线偏振光束的光吸收由于其空间不对称性的变化。相比之下，使用方位角偏振光束导致椭圆锥取向的全向性，这取决于激光扫描期间的局部电场。局部变化的电场状态，是方位角极化导致一个选择性的锥形取向的诱导结构。由方位角偏振引起的全向锥形分布在可见光谱中产生与对称锥形结构类似的与角度无关的吸收，而对称锥形结构只能用圆偏振光束实现。
2020-10-27 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Focused fields of ultrashort radially-polarized laser pulses having low-order spatio-temporal couplings
本文详细研究了具有低阶时空耦合的超短径向偏振激光束在焦点附近的场和传输特性。所考虑的三个STC是沿着纵向坐标将不同频率聚焦到不同位置，沿着一个横向坐标将频率聚焦到不同位置，以及具有幂律频率依赖性的束腰或瑞利范围。所考虑的STC被认为是低阶的，因为它们在频率上通常是线性的。低阶矢量束，超短脉冲持续时间，和三种不同的STC的组合显示出在电介质或带电粒子操纵和潜在的其他强场现象的异国情调的应用前景。提出的STC都是在标准频域模型中开发的，其中每种情况涉及不同的色项。我们提出了独特的RPLBs的矢量性质的结果，并将它们与线性极化的情况下，打开的机会，控制的电场周围的焦点与额外的元素的极化。
2021-10-20 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
Electron acceleration in vacuum by ultrashort and tightly focused radially polarized laser pulses
利用麦克斯韦方程组的精确封闭解，研究了径向偏振激光束在非傍轴超短脉冲场中驱动电子加速的问题。除了允许更高的能量增益之外，这种束可以产生同步的反向传播电子束。
2012-12-18 physics.acc-ph physics.optics
Experimental realization of Energy modulation of high-order R-TEM laser modes in Radially polarized cylindrical vector beam
Central University of Rajasthan（中央拉贾斯坦大学）
本研究通过相位掩模实现高阶R-TEM激光模的能量调制，以获得近等强度的环结构，适用于微粒操控和光刻等应用。
2025-12-24 physics.optics
Cylindrically polarized Bessel-Gauss beams
研究了径向和方位向偏振贝塞尔-高斯光束在傍轴和非傍轴两种情况下的偏振态。讨论了贝塞尔-高斯光束的傍轴近似的有效性和非傍轴修正的形式。我们表明，独立于贝塞尔孔径锥角$\vartheta_0$和高斯光束发散$θ_0$之间的比率，非傍轴校正总是很小，因此可以忽略不计。非傍轴矢量电场分量的显式表达式也报道。
2014-10-07 physics.optics
Extraordinary transmission through a single coaxial aperture in a thin metal film
实验研究了金属薄膜（t = 110 nm）中单个亚波长同轴光阑的透射特性。本文报道了用强聚焦的径向偏振光束照射单亚波长同轴光阑，增强透射。在我们的实验中，我们实现了高达四倍的增强传输通过一个单一的同轴孔相比，一个（空心）的圆形孔径具有相同的外径。我们将这种增强的传输到TEM模式的激发与径向偏振光内的单一同轴孔照明。在径向偏振照明和方位偏振照明的透射率之间观察到强烈的偏振对比。此外，通过一个单一的同轴孔观察到的传输可以大大减少，如果表面等离子体激元被激发。实验结果与时域有限差分（FDTD）模拟结果吻合良好。
2010-04-15 physics.optics
Probing inhomogeneous and dual asymmetric angular momentum exploiting spin-orbit interaction in tightly focused vector beams in optical tweezers
在光镊中通过紧聚焦产生的光的自旋-轨道相互作用（SOI）已经被常规地用于在被捕获的介观粒子中产生角动量-自旋和轨道。具体而言，横向自旋角动量（TSAM），这是由于产生的电磁场的纵向分量的紧聚焦，是特别感兴趣的，无论是在基础研究和相关的应用。我们提供了一个有效的和最佳的策略，产生TSAM的光镊紧聚焦径向和方位角偏振的一阶拉盖尔高斯光束没有固有角动量，到折射率分层介质。我们选择这样的输入字段，确保所产生的纵向自旋角动量（LSAM）的电（磁）场的径向（方位角）的组件是零，这导致单独的和排他性的影响的电和磁TSAM的情况下，输入径向和方位角偏振光束上的单个双折射粒子。我们还观察到起源相关的固有轨道角动量的出现，导致双折射粒子围绕两种输入光束类型的光束轴旋转，这为光镊中的奇异和复杂的粒子操纵开辟了新的和简单的途径。
2023-02-28 physics.optics
Optical needles with arbitrary homogeneous three-dimensional polarization
我们提出了一种新的方法，通过聚焦由径向偏振分量和方位偏振涡旋分量组成的矢量光束来产生光学针。径向部分可以产生纵向偏振，而方位部分可以产生左手和右手偏振。因此，可以获得任意3D偏振。据我们所知，这可能是第一次实现了横向尺寸小于0.5 $λ$的任意偏振光学针。它们的偏振均匀性均大于0.97。
2019-12-12 physics.optics
On the importance of frequency-dependent beam parameters for vacuum acceleration with few-cycle radially-polarized laser beams
紧聚焦的超短径向偏振激光束具有很大的纵向场，这为真空中粒子的直接加速和操纵提供了强大的动力。这些光束的宽带性质意味着传播和聚焦的色彩特性是重要的考虑因素。我们通过单粒子模拟表明，使用正确的频率相关的光束参数是必要的，特别是当脉冲持续时间减少到几个周期的制度。不同的空间-光谱振幅分布的结果表明，根据形状的最终加速电子能量的急剧增加或减少，激励适当的表征和潜在的优化路线。
2019-12-09 physics.acc-ph physics.optics
Electron acceleration driven by ultrashort and nonparaxial radially polarized laser pulses
利用麦克斯韦方程组的精确闭合解，研究了超短非傍轴径向偏振激光脉冲驱动下真空中电子的加速问题。我们表明，阈值功率以上，显着的加速发生大大降低，通过使用更紧密的重点。此外，由紧密聚焦的单周期激光脉冲加速的电子可以达到理论能量增益极限的80%左右，大约是以前报道的几个周期的傍轴脉冲的两倍。我们的研究结果表明，电子在真空中的直接加速是目前激光技术所能达到的。
2012-04-25 physics.acc-ph physics.optics
Optical device for the precision control of the electric field in the focus of a beam
我们提出了一种由四个光学元件组成的串联光学器件，其产生由两个子光束组成的激光场，其中一个子光束是径向偏振的，另一个是线性偏振的。在焦点处，径向偏振子束产生纵向偏振，而线性偏振子束产生垂直于传播方向的偏振。通过旋转光学部件，焦点中所产生的电场的取向可以在任何方向上连续变化。在傍轴近似下给出了器件的角分辨率的估计。
2018-01-25 physics.optics
Coherent inverse Compton scattering with attosecond electron bunches accelerated and compressed by radially polarized laser pulses
本文研究了激光直接驱动电子加速和阿秒束团压缩的标度效应。简单的解析表达式和详细的三维数值计算包括空间电荷揭示了压缩到阿秒电子片的条件。预测了适用于通过相干逆康普顿散射（ICS）产生明亮X射线的中间发射度最小值。我们验证了所得X射线场的相干发射特性，并证明了现实激光参数的可行性。
2012-03-22 physics.acc-ph physics.optics
Ponderomotive Achromat for Electron Optics: Radially Polarized Annular Focusing and a Round-Lens Corrector Regime
Sensing Technology Research Institute, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology（产业技术综合研究所传感技术研究机构）；Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials, Tohoku University（东北大学先进材料学综合研究机构）
本文提出了一种基于径向极化环形束的ponderomotive非色散电子光学系统，通过产生双联体结构实现负透镜功率和负球面像差，为紧凑型圆形透镜校正提供了新方法。
2026-08-28 physics.optics
Influence of longitudinal chromatism on vacuum acceleration by intense radially polarized laser beams
我们报告与单粒子模拟的纵向色差，一种常见的时空耦合在超短激光脉冲，可以有一个显着的影响，通过高功率，紧聚焦径向偏振激光束的电子的纵向加速。这种效果可能是有利的，并且当与小的时间啁啾值组合时甚至更有利。然而，当纵向色差的幅度和符号不理想时，即使在非常小的幅度下，该效果也可以是高度破坏性的。这激发了驱动激光脉冲的表征和理解，并进一步研究类似的低阶时空耦合对这种加速的影响。
2019-06-17 physics.acc-ph physics.optics
Radially polarized light beams from spin-forbidden dark excitons and trions in monolayer WSe$_2$
过渡金属二硫属化物单分子膜（TMD-ML）具有丰富的光学性质，是设计新型光电子器件的理想材料。尽管在TMD-ML中存在大量的激子复合物，但主要的焦点已经放在光学明亮的中性激子上。自旋禁戒暗激子复合物已经被用于基础科学目的，但不是应用。我们报道了在ML WSe $_2$中自旋禁戒暗激子复合物作为一个容易产生径向偏振光光束的理想系统。此外，光致发光光束的空间分辨偏振可以用于二维材料中激子的基础研究。
2020-01-22 cond-mat.mes-hall physics.optics
