Broadband-operational orbital angular momentum generation in nonlocal metasurfaces with maximum efficiency approaching 80%
针对非局域超表面产生光学涡旋带宽窄、效率低的问题，提出BIC与两个DPs混合耦合的反射型非局域超表面，实现宽带高效OAM产生，性能创纪录，为多领域应用开辟新路径。
2025-10-05 physics.optics
Ultra-broadband gradient-pitch Bragg-Berry mirrors
在宽光谱范围内工作的几何相位光学器件的实现通常面临着取决于所起作用的物理过程的固有限制。在这里，我们建议使用具有在三维中变化的螺旋排序的手性双折射液晶板。也就是说，梯度螺距胆固醇药物具有超分子螺旋的平面内空间变化角定位。通过这样做，我们表明，最近推出的布拉格贝里镜[光学。{ \bf 41}，3972-3975（2016）]可以被赋予超宽带光谱范围。实验演示的情况下，在可见光域的超宽带光学涡旋产生。这些结果为结合手征介质的圆布拉格反射和Berry相位对光的轨道角动量进行多色管理提供了实际的解决方案。
2017-09-16 physics.optics
Broadband biphotons in a single spatial mode
介绍了产生空间单模宽带双光子场的实验技术。该方法是基于色散光学元件，它精确地剪裁的结构的第一类SPDC频率角谱，以转移不同的光谱成分到一个单一的角模式。通过将双光子耦合到单模光纤中实现了空间模式滤波。
2015-07-28 physics.optics quant-ph
Quantitative measurement of orbital angular momentum in electron microscopy
电子涡旋束通过轨道角动量的转移可以实现原子尺度的磁信息测量。到目前为止，研究的重点是开发这些光束的生产技术和应用。然而，测量出射轨道角动量分布的方法也是实现这一目标的关键要求。在这里，我们使用的方法来获得轨道角动量分解的电子束，使用多针孔干涉仪。我们证明了它的能力，准确地测量轨道角动量分布，其实验局限性时，用于透射电子显微镜。
2014-03-18 physics.optics
Angular Momentum Supercontinuum from Fibre Rings
宽带相干光携带的光学角动量在各种经典和量子通信应用中具有潜在的效用，但目前很少存在这样的光源。研究了耦合光纤环形阵列中超连续谱的产生。携带离散角动量的短脉冲经历孤子裂变，自发地破坏方位对称性。这导致具有宽带频谱以及非平凡角动量分布的脉冲的训练。这些时空孤立波，局部化在一个单一的纤维芯，发出一种不寻常的形式的共振辐射，可以存在，即使在没有内在的高阶色散，由环阵列的晶格色散引起的。我们探讨了光纤芯之间的耦合特性如何影响所产生的超连续谱，特别是如何温和地扭转阵列可以有效地操纵其角动量含量和共振频率通过诱导Peierls相位。
2019-08-27 physics.optics
A Compact Orbital Angular Momentum Spectrometer Using Quantum Zeno Interrogation
我们提出了一个方案来测量轨道角动量光谱的光使用精确定时的光学回路和量子非破坏测量。我们还讨论了不完善的光学元件的影响。
2014-01-11 physics.optics
Spin constrained orbital angular momentum control in high-harmonic generation
上转换过程中自旋和轨道角动量之间的相互作用使我们能够通过操纵驱动场的微观偏振来控制高次谐波的宏观波前。我们证明了控制的轨道角动量在高次谐波产生从固相和气相目标使用的自旋角动量的选择规则。气相谐波将角动量的控制扩展到极紫外波长。我们还提出了一个双色方案，以产生光谱分离的极紫外辐射携带轨道角动量。
2018-10-13 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
Comment on "Optical orbital angular momentum from the curl of polarization"
关于X的评论L. Wang等人，物理修订信函105，253602（2010）中所述。
2011-02-08 physics.optics
Fine-tuning of orbital angular momentum in an optical parametric oscillator
研究了带轨道角动量的结构光泵浦的II型光学参量振荡器的动力学特性。不同的动力学制度的理论推导和实验证明，这取决于所施加的非线性介质的各向异性效应。在弱各向异性的制度，微调的轨道角动量转移是通过调整晶体参数。在强的各向异性下，轨道角动量转移是不可能的，并且观察到尖锐的动力学行为，在不同的横模之间具有突然的切换。
2019-06-28 physics.optics
Broadband Angular-selective Mid-infrared Photodetector
提出一种可无缝集成于中红外光电探测器的角选择性微结构阵列，利用光展量守恒实现宽带高角选择性，滤除非目标角度辐射，显著提升信噪比且对偏振和波长不敏感。
2025-04-29 physics.app-ph physics.optics
Transverse spin and orbital angular momenta in rotating-wave structured light
本研究证明单色光场中带涡旋的旋转波结构光携带有内禀横向轨道角动量，揭示其横向自旋与轨道角动量密度的非平凡特性，验证了二者局域相互转换、总角动量密度守恒及自旋-动量锁定效应。
2024-06-19 physics.optics
An upper limit to the orbital angular momentum of a vortex-carrying ultrashort pulse
发现环形脉冲涡旋的拓扑荷的大小受脉冲频谱的平方平均频率相对于其方差的限制。这个限制意味着脉冲携带的轨道角动量的上限，以及脉冲携带任何轨道角动量的持续时间的下限。
2018-12-28 physics.optics
Measurement of the Orbital Angular Momentum Spectrum of Partially Coherent Fields using Double Angular Slit Interference
利用两个角狭缝实现了一种干涉测量部分相干光场轨道角动量模谱的方法。当狭缝的角间距改变时，获得特定OAM模式的干涉图案。作为角分离函数的该干涉图案的可见度等效于场的角关联函数。通过对双角缝干涉得到的角关联函数进行傅里叶变换，计算了部分相干光场的OAM谱。该方法对于表征高维量子信息协议中的OAM谱具有潜在的应用。
2012-11-16 physics.optics
Controlled generation, manipulation and frequency conversion of broadband orbital angular momentum spectrum of asymmetric optical vortex beams
我们报告的产生和控制的可调谐，宽轨道角动量（OAM）光谱的涡旋光束。利用两个螺旋相位板将Yb光纤飞秒激光器输出的1064 nm高斯光束转换成l=1-6阶光学涡旋，转换效率> 95%。通过调节SPP相对于入射高斯光束轴的横向位移，我们已经将阶数为l的对称（强度分布）光学涡旋变换为阶数为l，l-1，l-2，.，0.虽然SPP的位置决定了OAM模式的权重，但是，随着SPP的移位，较高OAM模式的权重转移到较低OAM模式，最终产生高斯光束（l=0）。利用5毫米长的三硼酸铋晶体中的非对称涡旋的单程倍频，我们转移了泵浦OAM谱，l，l-1，l-2，.，0，进入高阶OAM模式的宽光谱，21，21 -1，21 -2，.，0在绿色波长，由于在非线性过程中的OAM守恒。我们还观察到，所有阶次的倍频涡旋的转换效率都随着泵涡旋不对称性的增加而增加。使用4.6 W的泵浦功率，我们已经产生了对称的涡旋在绿色波长的输出功率，1.2，0.76，0.47，0.4，0.32，和0.3 W和ls=2，4，6，8，10，和12，分别为。
2018-01-09 physics.optics
Multipolar expansion of orbital angular momentum modes
本文提出了将傍轴光束扩展到多极电磁场的一般方法。这种方法被应用到扩展的傍轴模式与轨道角动量（OAM），显示了傍轴OAM是如何相关的一般角动量的电磁波。这种方法可以推广到准傍轴光束，即高度聚焦的激光束。讨论了它在控制原子电子跃迁中的一些应用。
2008-04-09 physics.optics
Photon spin-to-orbital angular momentum conversion via an electrically tunable $q$-plate
利用液晶的电光效应，我们通过外加电压实现了对液晶基$q$板延迟的实时控制。新构思的电光$q$板可以作为光子自旋到轨道角动量的电驱动转换器来操作，使得输出光子的轨道角动量概率在毫秒的时间尺度上变化。
2010-10-21 physics.optics
Tuning Optical Orbital Angular Momentum in Optical Superlattice under Electro-optic Effect
介绍了一种利用电光效应产生和调节聚焦高斯光束通过光学超晶格的光学轨道角动量的新方法。在我们的计算中，轨道角动量（OAM）来自于偏振旋度。我们看到，调整外部电场、束腰半径和晶体长度提供了光在横截面上的OAM的显著变化。相信本发明将在光学操纵领域得到应用。
2011-08-26 physics.optics
Second harmonic generation of spatiotemporal optical vortices and conservation of orbital angular momentum
时空光学涡旋（STOV）是一种新型的内禀光学轨道角动量（OAM）结构，其中OAM矢量与传播方向正交[Optica 6，1547，（2019）]，光学相位在时空中循环。在这里，我们的实验和理论证明，第一次，产生的二次谐波的STOV携带脉冲随着保守的STOV为基础的OAM。我们的实验验证了单个光子可以具有垂直于其传播方向的固有轨道角动量。
2021-02-18 physics.optics
Comment on "Poynting vector, orbital and spin momentum and angular momentum versus optical force and torque on arbitrary particle in generic optical fields"
我们批评Ng等人最近在arXiv：1511.08546中报道的一些想法和结果的原创性或正确性。
2016-05-14 physics.optics
Orbital angular momentum is dependent on polarization
结果表明，自由电磁场的动量密度分裂为两部分。由于横截性条件，对净动量没有贡献。另一个产生所有的动力。前一部分产生的角动量是自旋，后一部分产生的角动量是轨道角动量。给出了自旋和轨道角动量在倒易空间中电矢量的表达式。以这种方式定义的自旋和轨道角动量用于研究最近发表的论文[Phys.Rev.A78，063831（2008）]中描述的非傍轴光束的角动量。发现轨道角动量除了依赖于$l$项外，还依赖于两个全局量，即用广义Jones矢量表示的极化和用单位矢量$\mathbf{I}$表示的新特征，而自旋只依赖于极化.讨论了$\mathbf{I}$效应对轨道角动量的偏振依赖性。文中还对所得结果作了一些应用。利用自旋起源于动量密度中对净动量没有贡献的部分这一事实，说明圆极化平面波的自旋不存在佯谬。自旋和轨道角动量的偏振依赖性被证明是起源的转换从近轴拉盖尔-高斯光束的自旋到轨道角动量的聚焦光束通过高数值孔径。
2016-01-29 physics.optics
Dichroism for Orbital Angular Momentum using Stimulated Parametric Down Conversion
我们从理论上分析了受激参量下转换作为一种手段，以产生基于入射信号场的轨道角动量（OAM）的二向色性。示出的非线性相互作用，以提供不同OAM的信号状态之间的差分增益，峰值增益发生在一半的OAM的泵浦场。
2014-05-08 physics.optics
Liquid crystal spatial-mode converters for the orbital angular momentum of light
我们提出了一种可调液晶器件，它可以将光束的纯轨道角动量本征模转换为等权重的反手本征模叠加，反之亦然。对于特定的输入状态，该装置因此可以模拟给定的二维轨道角动量子空间中的π/2相位延迟器的行为，类似于用于光学偏振的四分之一波片。相同器件的变体从高斯输入开始生成相同的最终模式。
2013-02-07 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
Effects of orbital angular momentum on few-cycle pulse shape: Coupling between the temporal and angular momentum degrees of freedom
描述了脉冲拉盖尔-高斯光束中轨道角动量与时间自由度之间的耦合。这种耦合的效果是显着增加的持续时间时，由脉冲携带的OAM是大的，并增强时空耦合的几个周期的脉冲。与这些脉冲中的空间、群速度和拓扑电荷色散等其他有害但可恢复的效应相反，OAM-时间耦合效应是不可避免的，因此在诸如基于OAM的光通信或产生携带涡流的阿秒脉冲等应用中具有影响。
2019-02-27 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
Electrically-activated spin-controlled orbital angular momentum multiplexer
我们提出并测试了一个静态的轨道角动量模式多路复用器与动态几何相位光学元件的集成，使按需自旋控制的角动量多路复用。利用三维高分辨率电子束光刻技术制作的衍射光学多路复用器实现了从线性相位梯度到方位角相位梯度的共形映射。后者是由一个动态的自旋轨道附加功能，包括一个自我设计的电激活的液晶光学涡旋发生器具有大的清晰孔径和高分辨率。通过以紧凑的方式组合基于光的光学角动量的几个功能，所提出的混合器件可以在基于轨道角动量的下一代高维模式切换器和路由器中找到应用。
2018-03-27 physics.optics
Spin and orbital angular momenta of electromagnetic waves in classical and quantum electrodynamics
本文对比经典与量子电动力学框架，分析平面波及有限波包的自旋与轨道角动量计算难点，并阐明多模结构带来的量子推广问题。
2023-10-01 physics.optics
Lorentz covariant and gauge invariant description of orbital and spin angular momentum and the non-symmetric energy momentum tensor
本文从协变表达式出发，提出了一种与规范无关的轨道角动量和自旋角动量分离方法。这是由电磁场的非对称正则能量动量张量引起的。讨论了这一困难的根源，导出了一个协变规范不变的自旋矢量。关于平面波的自旋角动量的佯谬找到了自然的解答。
2017-06-26 physics.optics
Broadband directional control of thermal emission
控制发射的远场热辐射的方向性是当代光子学和材料研究中的基本挑战。虽然光子策略已经实现了在窄带宽集合上的热发射的角度选择性，但是热辐射本质上是宽带现象。目前，我们缺乏将发射的热辐射限制在宽带宽上的任意角度范围的能力。在这里，我们介绍和实验实现梯度ε近零（ENZ）的材料结构，使广谱定向控制的热发射，通过支持泄漏的电磁模式，耦合到自由空间在一个广泛的带宽在固定的角度。我们展示了两个发射器结构组成的多个半导体氧化物的光子配置，使梯度ENZ行为在长波红外波长。所述结构在70度-85度的角度范围内在7.7微米和11.5微米之间以及在60度-75度的角度范围内在10.0微米和14.3微米之间的p偏振中分别表现出高平均发射率（大于0.6和0.7）。在这些角度范围之外，发射率在50度和40度时急剧下降到0.4。该结构的宽带热聚束能力仅在特定角度下实现强辐射热传递，并通过直接测量热发射进行实验验证。通过解耦传统的角度和光谱响应的限制，我们的方法打开了新的可能性，如热辐射，太阳能加热，辐射冷却和废热回收的应用中的辐射传热。
2020-12-04 physics.app-ph physics.optics
Polarization-controlled evolution of light transverse modes and associated Pancharatnam geometric phase in orbital angular momentum
本文提出了一种简单、有效、快速的方法，从线偏振TEM $_{00}$激光束出发，产生任意线性组合的光轨道角动量本征态$\ell=\pm 2$。该方法利用了自旋到轨道的角动量转换能力的液晶基$q$板和鸽子棱镜插入在Sagnac偏振干涉仪。标称发电效率为100\%，仅受光学组件中的反射和散射损耗的限制。当输入光束的偏振庞加莱球上遵循闭合路径时，相关的Pancharatnam几何相位不变地转移到输出光束的轨道角动量状态。
2010-07-24 physics.optics
Localized waves carrying orbital angular momentum in optical fibers
我们考虑了轨道角动量（OAM）对光纤中局域波的影响，采用理论和数值模拟，重点是飞溅脉冲和聚焦波模式。对于飞溅脉冲，我们的研究结果表明，他们可能进行OAM只有一个特定的最大值。我们还研究了如何可以光学激发这些OAM携带模式，并讨论在通信，传感和信号滤波的潜在应用。
2020-12-07 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
Spin-Orbital momentum decomposition and helicity exchange in a set of non-null knotted electromagnetic fields
我们计算分析的自旋轨道分解的角动量使用完全非傍轴场，有一定程度的链接的电力和磁力线。对于非零纽结电磁场，给出了角动量分裂为自旋轨道分量的方法。考虑了磁螺旋度和电螺旋度与角动量自旋轨道分解之间的关系。我们证明，即使总的角动量和自旋和轨道动量的值是相同的，本地角动量密度的行为是相当不同的。通过对电、磁螺旋度为常数和非常数的情况进行分析，我们发现在时间演化过程中，总角动量密度呈现出不同的特征。
2017-09-05 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
Orbital angular momentum tuning using a phase only parallel aligned LCoS display
我们提出了两种方案，实现连续和完整的轨道角动量调谐使用一个简单的设备的基础上，相位只有平行排列的液晶硅显示器，其中的调谐是通过改变输入光束的偏振态来管理。为了验证该方法的适用性，我们利用光镊工具箱模拟了调谐光束作用于介质球粒子的光力场。
2019-11-28 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
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
Nonlinear Conversion of Orbital Angular Momentum States of Light
研究了在体材料$χ^{(2)}$中携带轨道角动量的光场的二次谐波产生。结果表明，由于能量守恒和动量守恒，倍频光束具有改变的空间分布和模式特性。通过严格的相位匹配条件，我们证明了基于三波非线性光学混频的有效模式和频率转换。
2021-05-25 physics.optics
Optical spin-to-orbital angular momentum conversion in ultra-thin metasurfaces with arbitrary topological charges
与光束的螺旋相位波前相关的轨道角动量为经典和量子通信提供了无界的\qo{space}。在产生和操纵光的轨道角动量状态的不同方法中，自旋和轨道角动量之间的耦合允许更快地操纵轨道角动量状态，因为它取决于操纵光的偏振状态，这比操纵传统的轨道角动量发生器更简单并且通常更快。在这项工作中，我们设计和制造了一个超薄的自旋到轨道角动量转换器，基于等离子体纳米天线和工作在可见光波长范围内，能够将自旋转换为任意值的OAM $\ell$。纳米天线在波束的横向平面中排列成具有明确定义的几何形状的阵列，具有特定的整数或半整数拓扑电荷$q$。当圆偏振光束穿过该超颖表面时，输出光束偏振切换手性，并且OAM的值每光子改变$\ell = \pm2q\hbar$。我们实验证明$\ell$值范围从$\pm 1$到$\pm 25$，转换效率为$8.6\pm0.4~\%$。我们的超薄器件是可集成的，因此适用于量子通信，量子计算和纳米级传感的应用。
2014-07-21 physics.optics
Quantifiable example of complementarity relation between optical orbital angular momentum and angular position
由n（n为N）束带相同电荷的分数阶涡旋光束旋转对称叠加，可以构造出具有方位对称角位置的相位奇异性光束。由于轨道角动量（OAM）的非本征值，光束在传播后发生形变，其形变程度可以通过与PS相关联的相位位错程度来评价。其OAM与其特征电荷值的平均偏差的期望值与相位位错度的变化量服从正比关系。该光束提供了光学OAM和AP的观察者之间的互补关系的可量化的例子，其分别是OAM非本征值和强度AP变化。
2018-09-09 physics.optics
Mode structure and orbital angular momentum of spatiotemporal optical vortex (STOV) pulses
我们确定了一类时空光涡旋（STOV）电磁脉冲在色散介质中传播的模式解，其中轨道角动量（OAM）与传播方向正交。我们发现，对称的STOV在真空中可以进行半整数固有轨道角动量（OAM），一般的非对称STOV在色散介质中，OAM是量化的整数倍的参数，取决于STOV对称性和群速度色散。我们的研究结果表明，在色散介质中传播的STOVs伴随着极化激元类准粒子。模态理论与STOVs自由空间传播的测量结果非常吻合。
2021-07-21 physics.optics
Two-Dimensional Stimulated Resonance Raman Spectroscopy of Molecules with Broadband X-ray Pulses
推导了用阿秒X射线脉冲获得的二维受激X射线拉曼光谱（2D-SXRS）信号的表达式。计算了反式-N-甲基乙酰胺（NMA）的1D和2D-SXRS信号，其宽带宽（FWHM ~14.2eV，181 as）脉冲调谐到氧和氮的K边缘。在2D信号中的串扰揭示了在芯空穴的存在下价轨道和弛豫轨道之间的电子Franck-Condon重叠。
2012-04-26 physics.chem-ph physics.optics quant-ph
Characterization of Broadband Focusing Microwave Metasurfaces at Oblique Incidence
我们报告的特性消色差聚焦超颖表面在斜入射角。我们发现，除了由于超颖表面的双曲线相位轮廓而发生的固有离轴像差之外，由于超原子的角色散，聚焦性能显著降低。为了深入了解元原子的角度和光谱带宽如何与元表面聚焦性能相关，使用了点偶极子模型，该模型结合了元原子角度响应的不同方面。需要强调的是，尽管元原子是在假设它们支持单个偶极共振的情况下设计的，但元原子几何结构内存在其他共振，并且在斜入射时变得更强。这些共振干扰了设计的相位和振幅响应，导致在较高入射角下的较低聚焦效率。高阶模式的建模导致与实验测量的良好一致性，证实了元原子的角色散是确定离轴像差的主要机制。
2020-12-02 physics.app-ph physics.optics
A Stern-Gerlach-like approach to electron orbital angular momentum measurement
现在有许多方法可以将自由电子制备成轨道角动量态，并且这些电子态作为材料和散射过程的探针的预测应用是众多的。电子轨道角动量测量技术的发展相对滞后。我们表明，电子轨道角动量和空间变化的磁场之间的耦合产生的角动量依赖的聚焦效应。我们提出了一种基于此原理的轨道角动量测量装置的设计方案。由于测量方法是非干涉的，该装置对混合、叠加和纯最终轨道角动量状态同样有效。用这种技术可以同时测量非弹性散射电子的能量和轨道角动量分布。
2016-06-11 physics.optics quant-ph
Fourier relationship between angular position and optical orbital angular momentum
我们证明了一个光模的角位置和角动量之间的傅立叶关系。特别是，我们测量的轨道角动量状态的光，已通过一个光圈的分布和验证的轨道角动量分布是由复杂的傅立叶变换的光圈功能。我们使用空间光调制器，配置为衍射光学元件，以定义光束的初始轨道角动量状态，设置定义孔径，并测量所得光束的角动量扩展。这些测量清楚地证实了角动量和角位置之间的傅立叶关系，即使在对应于单光子水平的光强度下也是如此。
2006-06-15 physics.gen-ph physics.optics
Broadband Single-Shot THz Sampling Using Reflection Gratings
本文提出一种基于商业反射光栅的角度编码单次电光采样（EOS）方法，将测量带宽提升至6 THz以上，免除了定制阶梯反射镜的需求，并证明角色散引起的群延迟色散不会降低单次EOS带宽。
2025-09-16 physics.ins-det physics.optics
Large-scale integrated reconfigurable orbital angular momentum mode multiplexer
最近的实验表明，在轨道角动量复用光互连网络的链路容量提高其潜力。同时，需要紧凑的光子集成轨道角动量（解）复用器件来解决诸如高可扩展性、快速可配置性、低成本和低功耗的要求。在这里，我们报告了一个大规模的集成可调谐轨道角动量模式复用器，它支持多达20个复用轨道角动量模式超过16个波长的通道，30 GHz的信道间隔。9个复用的OAM光束编码的28 Gbaud 16正交幅度调制信号的测试床的演示，实现了1.008 Tbit s-1的聚合速率与低的惩罚和亚微秒的轨道角动量模式的重构速率。该器件为取代笨重的衍射光学元件提供了一种有效的解决方案，为光互连网络中的轨道角动量复用铺平了道路。
2020-08-03 physics.app-ph physics.optics
Canonical separation of angular momentum of light into its orbital and spin parts
它表明，电磁场的光子图像，使一个明确地确定分裂成轨道部分和自旋部分的电磁场的总角动量。
2011-05-28 physics.optics quant-ph
Orbital angular momentum due to modes interference
给出了用标量势计算不变光束轨道角动量的一般表达式。这些解可分为横电TE、横磁TM和横电磁TE/TM偏振模式。我们证明了具有轴对称性的非傍轴矢量光束的叠加可以提供一个很好定义的轨道角动量，并且模式叠加影响角动量通量密度。结果进行了说明和分析贝塞尔光束。
2020-08-09 physics.app-ph physics.optics
Manipulation of Orbital Angular Momentum Spectrum Using Shape-Tailored Metasurfaces
携带轨道角动量的涡旋光束在电磁、光学和量子系统中有着广泛的应用。一个定制的OAM频谱组成的几个特定的模式，如预期持有的承诺，扩大系统的自由度。然而，这样的宽带高纯度定制光谱是难以实现的现有设备，其中宽带振幅操纵尚未被探索。在这项工作中，受调制理论的启发，提出了一种优雅和通用的方法来操纵OAM频谱在宽带宽，通过使用形状定制的元表面。首先，证明了三角形晶格上的旋转亚原子具有比正方形晶格上更小的耦合畸变，这一行为对于Pancharatnam-Berry基超颖表面产生高纯度涡旋谱至关重要.其次，在超颖表面的空间排列和产生的涡旋光束之间建立了普遍的调制关系。最后，通过形状定制的超表面，从理论和实验上证明了宽带调制OAM光谱和梳状OAM光谱。提出的幅度调制方案为在宽带范围内实现OAM频谱的调控提供了一种新的思路和工程实现途径，将促进基于OAM的应用的发展。
2021-01-26 physics.app-ph physics.optics
Angular momentum of non-paraxial light beam: Dependence of orbital angular momentum on polarization
结果表明，自由电磁场的动量密度分裂为两部分。由于横截性条件，对净动量没有贡献。另一个产生所有的动力。与前一部分相关的角动量是自旋，与后一部分相关的角动量是轨道角动量。给出了自旋和轨道角动量在倒易空间中电矢量的表达式。以这种方式定义的自旋和轨道角动量用于研究最近发表的论文[Phys.Rev.A78，063831（2008）]中描述的非傍轴光束的角动量。发现轨道角动量除了依赖于$l$项外，还依赖于两个全局量，即用广义Jones矢量表示的极化和用单位矢量$\mathbf{I}$表示的新特征，而自旋只依赖于极化.讨论了$\mathbf{I}$碰撞对轨道角动量的极化效应。文中还对所得结果作了一些应用。利用自旋起源于动量密度而动量密度对净动量没有贡献这一事实，说明圆极化平面波的自旋不存在佯谬。自旋和轨道角动量的偏振依赖性被证明是起源的转换从近轴拉盖尔-高斯光束的自旋到轨道角动量的聚焦光束通过高数值孔径。
2009-09-12 physics.class-ph physics.optics
Quantum orbital angular momentum of elliptically-symmetric light
对最近发现的一类椭圆对称稳定光场--Ince-Gauss模的轨道角动量进行了量子力学分析。我们研究，在一个完全的量子形式主义，这些光束的轨道角动量如何随其椭圆率的变化，并发现了几个引人注目的功能，包括：非单调行为，稳定的光束与真正的连续（非整数）的轨道角动量，和正交模式具有相同的轨道角动量。我们探索并详细解释了这种行为的原因。这些特性可能在量子密钥分发、原子捕获和量子信息学中有应用-因为椭圆率开辟了一种新的方式来导航光子希尔伯特空间。
2012-08-09 physics.optics quant-ph
