光诱导分子重定向引发的局域几何相位理论与实验研究

《PNAS Nexus》：Light-self-induced geometric phase structures in liquid crystals

　　

摘要

几何相位起源于参数空间中的循环和绝热演化，是量子系统和经典系统的核心概念。在光学中，它使得基于偏振的光控成为可能，并被广泛应用于双折射元件中。在这里，我们展示了通过光与光学阀的相互作用，光可以自我诱导出局域化的几何相位结构。光强引起的分子重新定向会在传输光束中产生一个具有零轨道角动量的局域几何相位，这一现象可以通过干涉现象观察到。从基本原理出发推导出的振幅方程能够准确描述观察到的相位场，其理论分析结果、数值模拟结果和实验结果十分吻合。这为光驱动的几何相位局域化建立了一个通用框架，将基础光学理论与可重构的光子应用联系了起来。