Optical singularity dynamics and spin-orbit interaction due to a normal-incident optical beam reflected at a plane dielectric interface

物理 近轴近似 角动量 光学 极化(电化学) 菲涅耳方程 旋涡 经典力学 电子感应加速器 梁(结构) 折射率 化学 物理化学
作者
Anirban Debnath,Nitish Kumar,Upasana Baishya,Nirmal K. Viswanathan
出处
期刊:Physical review 卷期号:107 (1) 被引量:2
标识
DOI:10.1103/physreva.107.013522
摘要

The degenerate case of normal incidence and reflection of an optical beam (both paraxial and nonparaxial) at a plane isotropic dielectric interface, which is azimuthally symmetric in terms of the momentum-spatial variation of Fresnel coefficients but not in terms of the fundamental polarization inhomogeneity of the incident field, requires in-depth analyses. In this paper, we use the reflection and transmission coefficient matrix formalism to derive an exact field expression of a normal-reflected diverging beam. The availability of the exact field information allows controlled variations of the system parameters, leading to significant dynamics of phase and polarization singularities hitherto unanticipated in the literature. We carry out a detailed exploration of these dynamics in our simulated system, and also verify them experimentally by using an appropriate setup. We then use Barnett's formalism to determine the associated orbital angular momentum (OAM) fluxes, leading to a subtle interpretation and mathematical characterization of spin-orbit interaction (SOI) in the system. Our paper thus represents a nontrivial unification of the most fundamental electromagnetic reflection and transmission problem at a plane dielectric interface and the emerging areas of optical singularity dynamics with their understanding in terms of OAM flux and SOI. The normal-incidence--retroreflection geometry being especially amenable to applications, these beam-field phenomena are anticipated to have applications in interface characterization, particle rotation and manipulation, and other nano-optical processes.
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
热心绿竹完成签到,获得积分10
刚刚
祖之微笑发布了新的文献求助10
2秒前
阿尼完成签到 ,获得积分10
4秒前
香蕉觅云应助潘趣酒采纳,获得10
6秒前
6秒前
Bob完成签到 ,获得积分10
8秒前
cctv18应助祖之微笑采纳,获得30
9秒前
研友_VZG7GZ应助祖之微笑采纳,获得10
9秒前
coco234完成签到,获得积分10
10秒前
不停疯狂完成签到 ,获得积分10
10秒前
DLLQMRG完成签到 ,获得积分10
11秒前
liu123发布了新的文献求助30
14秒前
帅气妙彤发布了新的文献求助10
15秒前
充电宝应助chenpaul1983采纳,获得10
17秒前
锌小子完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
18秒前
Ava应助Lingly.采纳,获得10
18秒前
含蓄冰姬发布了新的文献求助10
19秒前
ezio完成签到 ,获得积分10
20秒前
乐乐应助齐安客采纳,获得10
21秒前
21秒前
从容芮完成签到,获得积分0
23秒前
yangkunmedical完成签到,获得积分10
24秒前
潘趣酒发布了新的文献求助10
24秒前
完美的彩虹完成签到 ,获得积分10
24秒前
通天塔发布了新的文献求助10
25秒前
JamesPei应助liu123采纳,获得10
27秒前
没有你不行完成签到,获得积分10
29秒前
刘一安完成签到 ,获得积分10
29秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
32秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
32秒前
32秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得30
32秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
32秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
32秒前
32秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
32秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
32秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
32秒前
高分求助中
Manual of Clinical Microbiology, 4 Volume Set (ASM Books) 13th Edition 1000
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 900
Boris Pesce - Gli impiegati della Fiat dal 1955 al 1999 un percorso nella memoria 500
Chinese-English Translation Lexicon Version 3.0 500
Recherches Ethnographiques sue les Yao dans la Chine du Sud 500
Two-sample Mendelian randomization analysis reveals causal relationships between blood lipids and venous thromboembolism 500
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 460
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 2397069
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2098986
关于积分的说明 5290579
捐赠科研通 1826614
什么是DOI,文献DOI怎么找? 910582
版权声明 560023
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 486752