中国科学出版社
波包包含时空涡旋和空间涡旋的交集
每个光子的平均轨道角动量的值和方向是精确可控的
信用:科学中国出版社 近日，《国家科学评论》在线发表了上海科技大学文琪·Z·汉教授团队关于光的三维定向轨道角动量的研究成果
光子角动量在光和物质的相互作用中起着重要的作用
光子可以携带与偏振相关的自旋角动量和与相位结构相关的轨道角动量
通常OAM方向与光场的传播方向平行，每个光子携带的角动量是约化的普朗克常数和拓扑电荷的乘积
基于时空涡旋与空间涡旋的碰撞，研究人员实现了对光子OAM三维方向的精确控制，并为光的角动量增加了新的自由度
实验产生的时空波包中每个光子携带的平均OAM不仅在三维方向可控，而且在量级上也可控
每个光子的OAM值不限于约化普朗克常数的整数倍，也可以是约化普朗克常数的非整数倍
此外，行波包可以包含多个时空涡旋和多个空间涡旋的碰撞，使得能够在时空域中快速调制光子OAM的幅度和方向
该研究实现了光子OAM在三维空间和时间域的精确控制，对光与超材料相互作用的研究和新型光子器件的开发具有重要意义
时空涡旋和空间涡旋的相交是基于时空频域中的操纵来实现的
切片干涉技术能够重建三维光场
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