发布时间:2015-08-20 阅读:8306
光学涡流是一种带有相位奇点的光,当光束位相沿着光束中心旋转一圈时,其相位变化为2π。这种涡流光中心的位相是不确定的,并且在中心位置处其场振幅消失。光学涡流光束具有一些吸引人的应用,比如:光镊,数字成像以及量子信息操纵。
我们研究证实: 可以利用金属纳米线上刻蚀螺旋型槽或脊形成的等离体螺旋型格子结构,有效的产生亚波长尺度的等离体涡流光束。在我们提出的方案中,只要我们设计的这种螺旋型格子使得不同拓扑指数的等离子体模是相位匹配的,我们就能够产生所期望的拓扑指数光学等离子体涡流光束。我们基于电磁场在等离子体螺旋格子结构中的严格传输求解和拓展的耦合模理论分析方法,发现即使在考虑金属损耗的情况下,基模也能转换成拓扑指数为1和2的等离子体涡流光束,并且转换效率能达到60%以上。这种等离子体涡流光束产生的研究,或许可以对具有轨道角动量特性的亚波长尺度光束的潜在应用打开一种新的研究思路。
本工作最近发表在Scientific Reports上【Sci. Rep. 5, 13089; doi: 10.1038/srep13089 (2015)】。