携带时变轨道角动量的超快时空波包的产生（英文）

作者：万辰皓; 陈建; Andy Chong^*; 詹其文^*

来源：Science Bulletin, 2020, 65(16): 1334-1336.

具有涡旋相位的光束可携带光子轨道角动量.涡旋相位旋转一周通常是2π的整数倍,这个整数被称为拓扑荷.其携带的光子轨道角动量为约化普朗克常数和拓扑荷的乘积.大多数涡旋光束的轨道角动量不随时间而改变.最近,西班牙萨拉曼卡大学Rego等人实现了一种携带随时间快速变化光子纵向轨道角动量的光束,称为"自转矩光束".角动量的时变特性在光与物质的超快作用中具有重要的作用.本文实验产生了携带随时间快速变化光子横向轨道角动量的超快时空波包.该时空波包具有两个拓扑荷分别为+1和-1的时空涡旋,分别对应+1和-1的光子横向轨道角动量,这两个时空涡旋的时间间隔在0.5～1 ps间精确可控.后续研究可望实现更短的时间间距、更多的时空涡旋数目以及更高的拓扑荷.这类携带时变轨道角动量的时空波包在超快光开关以及光子轨道角动量与微纳米结构的超快作用中具有重要的潜在应用价值.

• 单位
  华中科技大学