研究目的
利用解析米氏理论研究矢量复源涡旋光束与平面手性结构的相互作用。
研究成果
研究表明，矢量复源涡旋光束在与平面手性结构相互作用时能产生强烈的手性效应。这种效应高度依赖于光束的径向和角向指数。该发现为利用手性光-物质相互作用设计光学器件提供了潜在应用前景。
研究不足
该研究是理论性的，缺乏实验验证。所观察到的手性效应依赖于径向和方位角指数的特定参数，这可能会限制其普适性。
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[IEEE 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 矢量复源涡旋的解析米氏理论及其在平面手性结构研究中的应用
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DOI：10.1109/cleoe-eqec.2019.8871438
出版年份：2019
更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要：
米氏理论是首个描述光与粒子相互作用的模型，后经拓展适用于高度聚焦光束。高度聚焦光束的偏振特性受光束焦斑尺寸和形状的显著影响。纳米粒子的光学响应强烈依赖于入射光的偏振态，且可通过调控入射光偏振态进行定制。本研究从理论上探究了矢量复源涡旋光束(VCSBs)与位于焦平面内的平面手性结构的相互作用。我们首先将VCSBs解析展开为矢量球谐函数(VSHs)，并研究VCSB与平面手性结构的相互作用。研究发现当径向与方位角指数取特定值时会产生强手性效应（见图1(a)），而当这些指数变化时也会出现强手性效应（见图1(b)）。为深入理解其机理，我们采用T矩阵方法（参见文献[25]补充材料）计算该团簇的内外场，并研究其与左旋圆偏振光(LCP)和右旋圆偏振光(RCP)的相互作用（见图2）。数值模拟表明：当径向与方位角指数取特定值时会出现强手性效应（见图1(a)），且这些指数变化时同样会产生强手性效应（见图1(b)）。
作者：
Tomasz J. Antosiewicz
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