Propagation dynamics of noncanonical vortex points in complex optical fields
Abstract
涡旋光束凭借其特有的轨道角动量，在现代通信、量子信息及微纳操控等前沿领域中具有重要应用价值；而涡旋光束所包含的位相奇点在复杂光场中的传输特性，是相关领域的基础问题和技术瓶颈.基于近轴传输方程，本文通过严格的理论推导，建立了非正则位相奇点在任意复杂宿主光束中的传输轨迹模型.研究发现，受宿主光场强度与位相分布的影响，位相奇点的传输过程通常伴随着形状因子的动态演化以及诸如进动、湮灭等复杂拓扑现象.特别的，本文建立的模型系统揭示非对称光束中的离轴非正则涡旋在传输过程中的拓扑荷数反转效应，明确反转发生的条件，刻画位相奇点的传输轨迹，并从横向能流的角度阐明该效应背后的物理机制.本研究不仅在理论上加深对复杂光场中位相奇点动力学行为的理解，也为结构光场的精细调控、基于轨道角动量的新型光电子器件的精细设计提供了重要的参考依据.
Fields of Study & Subjects
Orbital Angular Momentum in Optics
Quantum Mechanics and Non-Hermitian Physics
Metamaterials and Metasurfaces Applications
Publication details
- Journal / source
- Acta Physica Sinica
- Volume
- 75
- Issue
- 8
- Publication date
- 1 January 2026