Vortex-dependent spin angular momentum in tight focusing of power-exponent azimuthal-variant beams

Ma, Chenghao; Song, Tiegen; Chen, Ruixiang; Hu, Huajie; Li, Hehe; Li, Xinzhong

doi:10.1007/s00340-022-07902-y

Cited by 7 publications

(3 citation statements)

References 38 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Как видно из (14), световое поле (1) в фокусе имеет ненулевую продольную компоненту ОУМ при произвольном значении n. Интересно, что если n ≥ 0, то ОУМ положительный (L z > 0), а если n ≤ -2, то ОУМ отрицательный (L z < 0). Если n = -1, ОУМ может быть как отрицательным, так и положительным.…”

Section: угловой момент и орбитальный угловой момент в фокусеunclassified

“…На рис. 1 показаны распределения интенсивности I (4), а также продольных составляющих СУМ S z (10), ОУМ L z (14), второго слагаемого в (29) и полного УМ J z (12) в остром фокусе вихревого поля с правой круговой поляризацией и с однородной единичной начальной амплитудой A(θ) = 1 (1) при n = 0, -1, -2 и при следующих параметрах: длина волны λ = 532 нм, фокусное расстояние линзы f = 10 мкм, числовая апертура NA = sin θ 0 = 0,95, область расчета -2 × 2 мкм. Распределения СУМ, ОУМ, второго слагаемого в (29) и полного УМ нормированы на максимальную интенсивность, и соответствующие максимальные значения каждой величины показаны рядом с цветовой шкалой под каждым рисунком.…”

Section: моделированиеunclassified

“…В данной работе на основе формализма Ричардса-Вольфа получены простые аналитические выражения (12) для продольной компоненты вектора плотности УМ света в фокусе оптического вихря с топологическим зарядом n и с правой круговой поляризацией. Кроме того, получены выражения для СУМ (10) и для продольной составляющей ОУМ (14). Показано, что сумма плотностей СУМ и ОУМ не равна плотности УМ.…”

Section: моделированиеunclassified

See 2 more Smart Citations

Focusing a vortex beam with circular polarization: angular momentum

Kotlyar,

Kovalev,

Telegin

2023

Computer Optics

View full text Add to dashboard Cite

Based on the Richards-Wolf formalism, we obtain two different exact expressions for the angular momentum (AM) density in the focus of a vortex beam with the topological charge n and with right circular polarization. One expression for the AM density is derived as the cross product of the position vector and the Poynting vector and has a nonzero value at the focus for an arbitrary integer number n. The other expression for the AM density is deduced as a sum of the orbital angular momentum (OAM) and the spin angular momentum (SAM). We reveal that at the focus of the light field under analysis, the latter turns zero at n = –1. While both these expressions are not equal to each other at each point of space, 3D integrals thereof are equal. Thus, exact expressions are obtained for densities of AM, SAM and OAM at the focus of a vortex beam with right-hand circular polarization and the identity for the densities AM = SAM + OAM is shown to be violated. Besides, it is shown that the expressions for the strength vectors of the electric and magnetic fields near the sharp focus, obtained by adopting the Richards-Wolf formalism, are exact solutions of the Maxwell's equations. Thus, Richards–Wolf theory exactly describes the behavior of light near the sharp focus in free space.

show abstract

Section: угловой момент и орбитальный угловой момент в фокусеunclassified

Section: моделированиеunclassified