涡旋光

涡旋光

涡旋光是一种很有意思的特殊光束，在光学涡旋中，光线按螺旋形一样绕着其行进轴扭曲。由于扭曲，轴上的光波本身相互抵消。当投射到平坦表面上时，光学涡旋看起来像一个光环，中心有一个黑洞。这个中心有黑暗的光的螺旋形称为光学涡旋。涡旋光又被称为螺旋光束或光子涡旋。

根据光在一个波长中的扭转次数，涡旋光束被赋予一个称为拓扑电荷的数字。拓扑荷数为1时，代表相位扭转了一圈，拓扑荷数是2π。拓扑荷数始终为整数，可以是正数或负数，具体取决于扭曲的方向。扭曲次数越多，光线绕轴旋转的速度就越快。这种旋转带有波列的轨道角动量，并将在电偶极子上产生扭矩。

可以通过多种方式在实验室中创建光学涡旋来研究光学涡旋。它们可以直接在激光器中产生，可以通过电光调制器参数，然而最常用的产生涡旋光的方法还是螺旋相位片。

涡旋光的中心是光学奇点，场中的相位在零强度的这些点周围循环（产生名称涡旋）。漩涡是2D场中的点和3D场中的线（因为它们具有二维的二维）。在围绕涡旋的路径周围积分场的相位产生2π的整数倍。该整数称为涡旋的拓扑电荷或强度。