Орбитальный поток энергии и поток спина в остром фокусе

Abstract

В работе показано, что обратный поток энергии (отрицательная проекция на оптическую ось вектора Пойнтинга) в остром фокусе оптического вихря с топологическим зарядом 2 и левой круговой поляризацией возникает потому, что осевой поток спина имеет отрицательную проекцию на оптическую ось и больше по величине, чем положительная проекция на оптическую ось орбитального потока энергии (канонического потока энергии). Также с помощью формул Ричардса–Вольфа показано, что в области обратного потока энергии на оптической оси имеет место правая круговая поляризация света, хотя фокусируется свет с левой круговой поляризацией.

We have shown that a reverse energy flow (negative projection of the Poynting vector onto the optical axis) at the sharp focus of an optical vortex with topological charge 2 and left-hand circular polarization arises because the axial spin flow has a negative projection onto the optical axis and is greater in magnitude than positive projection onto the optical axis of the orbital energy flow (canonical energy flow). Also, using the Richards-Wolf formulas, it is shown that when focusing a left-handed circularly polarized light, in the region of the on-axis reverse energy flow, the light is right-handed circularly polarized.