Parallel transport of fiber mode structure: Orbit-orbit interaction

机译：光纤模式结构的并行传输：轨道-轨道相互作用

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That a paraxial light beam with spin angular momentum (SAM,σ) propagating in a helical trajectory leads to the appearance of Rytov-Vladimirsky-Berry (RVB) phase has been a topic of extensive research for the past several decades. Recently, using geometrical optics approximation, it was shown that variations in the beam propagation direction leads to generic parallel transport law - a beam with intrinsic orbital angular momentum (IOAM, l) behaves topologically similar to polarized beam containing only SAM but of magnitude proportional to the total angular momentum TAM = l ± σ. By considering the interaction of a beam with IOAM, propagating in a non-planar trajectory and hence with extrinsic orbital angular momentum (EOAM), in an inhomogeneous medium we study the parallel transport of fiber mode structure as a manifestation of orbit-orbit interaction. The resulting rotation of the transverse beam structure due to the parallel transport of the LP fiber mode propagating along non-planar ray direction is attributed to the 'orbital' Berry phase. The mode transformation is simulated based on the interference of the vector-vortex modes excited in the TMF. The LP mode rotation angle calculated as a function of the beam position at the fiber input is expected to show topological features that can be mapped onto orbital Poincare sphere.

机译：在过去的几十年中，具有自旋角动量（SAM，σ）沿螺旋轨迹传播的近轴光束导致Rytov-Vladimirsky-Berry（RVB）相的出现一直是广泛研究的话题。最近，使用几何光学近似法表明，光束传播方向的变化会导致通用的平行传输定律-具有固有轨道角动量（IOAM，l）的光束在拓扑上的行为类似于仅包含SAM但幅度成正比的偏振光束总角动量TAM = l±σ。通过考虑光束与IOAM的相互作用，在非平面轨迹中传播以及因此在外在轨道角动量（EOAM）中传播，我们在非均匀介质中研究了光纤模态结构的平行传输，这是轨道-轨道相互作用的一种表现。由于沿非平面射线方向传播的LP光纤模的平行传输，横梁结构产生的旋转归因于“轨道”贝里相。基于在TMF中激发的矢量涡流模式的干扰，对模式转换进行了仿真。根据光纤输入处光束位置的函数计算出的LP模式旋转角有望显示出可以映射到轨道庞加莱球上的拓扑特征。

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来源
《Complex light and optical forces XI》|2017年|101200f.1-101200f.6|共6页
会议地点 San Francisco(US)
作者
Pradeep T. Chakravarthy; Dinesh N. Naik; Nirmal K. Viswanathan;
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作者单位

School of Physics, University of Hyderabad, Hyderabad - 500046, India;

School of Physics, University of Hyderabad, Hyderabad - 500046, India;

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会议组织
原文格式 PDF
正文语种 eng
中图分类
关键词
Orbital Berry phase; Parallel transport; Orbit-orbit interaction; Two-mode fiber;

机译：浆果浆果期；平行运输；轨道-轨道相互作用；两模光纤;

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