Symmetry-breaking enabled topological phase transitions in spin-orbit optics

物理 自旋霍尔效应 旋涡 光学 高斯光束 光子学 圆极化 对称性破坏 自旋轨道相互作用 凝聚态物理 量子力学 自旋极化 梁(结构) 微带线 电子
作者
Jiahao Cheng,Zan Zhang,Wei Wang,Yong Cao,Xiaohui Ling,Runsheng Chen
出处
期刊:Optics Express [The Optical Society]
卷期号:31 (14): 23621-23621 被引量:3
标识
DOI:10.1364/oe.494534
摘要

The topological phase transitions (TPT) of light refers to a topological evolution from one type of spin-orbit interaction to another, which has been recently found in beam scattering at optical interfaces and propagation in uniaxial crystals. In this work, the focusing of off-axis and partially masked circular-polarization Gaussian beams are investigated by using of a full-wave theory. Moreover, two different types of spin-orbit interactions (i.e., spin-dependent vortex generation and photonic spin-Hall effect) in the focusing system are unified from the perspective of TPT. It is demonstrated that as the off-axis distance or the masked area increases, a TPT phenomenon in the focused optical field takes place, evolving from the spin-dependent vortex generation to the spin-Hall shift of the beam centroids. The intrinsic mechanism is attributed to the cylindrical symmetry-breaking of the system. This symmetry-breaking induced TPT based on the method of vortex mode decomposition is further examined. The main difference between the TPT phenomenon observed here and that trigged by oblique incidence at optical interfaces or oblique propagation in uniaxial crystals is also uncovered. Our findings provide fruitful insights for understanding the spin-orbit interactions in optics, providing an opportunity for unifying the TPT phenomena in various spin-orbit photonics systems.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
susu完成签到 ,获得积分10
1秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
gexzygg应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
glaciersu应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
852应助修士采纳,获得10
4秒前
小张小张吃饭用缸完成签到,获得积分10
4秒前
捞鱼发布了新的文献求助10
4秒前
maomao完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
7秒前
大贺呀完成签到,获得积分10
8秒前
小二郎应助生动的翠容采纳,获得10
8秒前
8秒前
氵灬发布了新的文献求助10
10秒前
liu完成签到,获得积分10
10秒前
13秒前
yzm788695发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
naru发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
Hello应助小生采纳,获得10
16秒前
修士发布了新的文献求助10
17秒前
chen发布了新的文献求助10
18秒前
翊楠完成签到 ,获得积分10
19秒前
小智完成签到,获得积分10
19秒前
柠檬味的水完成签到,获得积分20
20秒前
Lucas应助yzm788695采纳,获得10
25秒前
脑洞疼应助chen采纳,获得10
26秒前
27秒前
28秒前
顾矜应助NMUer采纳,获得10
28秒前
章章应助maomao采纳,获得10
28秒前
犹豫飞鸟完成签到,获得积分20
30秒前
31秒前
八月中秋白露完成签到,获得积分10
31秒前
高分求助中
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
The Illustrated History of Gymnastics 800
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 800
Herman Melville: A Biography (Volume 1, 1819-1851) 600
Division and square root. Digit-recurrence algorithms and implementations 500
Hemerologies of Assyrian and Babylonian Scholars 500
Manual of Clinical Microbiology, 13th Edition 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2499122
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2154518
关于积分的说明 5510636
捐赠科研通 1875354
什么是DOI,文献DOI怎么找? 932710
版权声明 563762
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 498388