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渦旋光

渦旋光

渦旋光是一種很有意思的特殊光束，在光學(xué)渦旋中，光線按螺旋形一樣繞著其行進(jìn)軸扭曲。由于扭曲，軸上的光波本身相互抵消。當(dāng)投射到平坦表面上時，光學(xué)渦旋看起來像一個光環(huán)，中心有一個黑洞。這個中心有黑暗的光的螺旋形稱為光學(xué)渦旋。渦旋光又被稱為螺旋光束或光子渦旋。

根據(jù)光在一個波長中的扭轉(zhuǎn)次數(shù)，渦旋光束被賦予一個稱為拓?fù)潆姾傻臄?shù)字。拓?fù)浜蓴?shù)為1時，代表相位扭轉(zhuǎn)了一圈，拓?fù)浜蓴?shù)是2π。拓?fù)浜蓴?shù)始終為整數(shù)，可以是正數(shù)或負(fù)數(shù)，具體取決于扭曲的方向。扭曲次數(shù)越多，光線繞軸旋轉(zhuǎn)的速度就越快。這種旋轉(zhuǎn)帶有波列的軌道角動量，并將在電偶極子上產(chǎn)生扭矩。

可以通過多種方式在實驗室中創(chuàng)建光學(xué)渦旋來研究光學(xué)渦旋。它們可以直接在激光器中產(chǎn)生，可以通過電光調(diào)制器參數(shù)，然而最常用的產(chǎn)生渦旋光的方法還是螺旋相位片。

渦旋光的中心是光學(xué)奇點，場中的相位在零強(qiáng)度的這些點周圍循環(huán)（產(chǎn)生名稱渦旋）。漩渦是2D場中的點和3D場中的線（因為它們具有二維的二維）。在圍繞渦旋的路徑周圍積分場的相位產(chǎn)生2π的整數(shù)倍。該整數(shù)稱為渦旋的拓?fù)潆姾苫驈?qiáng)度