调控Ince-Gaussian光束的涡旋与位移：PIG光束的创新应用

本文主要探讨了一种新颖的Ince-Gaussian (IG)光束调控方法，即通过奇偶模初始相位差因子调控形成的PIG(Phase-Induced Ince-Gaussian)光束。PIG光束是通过对传统IG光束的偶模施加一个具有初始相位差φ的e指数相位因子，然后将其与奇模线性叠加而得到的。这种调控策略在保持其他参数不变的情况下，显著地影响了光束的空间模式分布。 研究者着重分析了初始相位差φ对PIG光束的影响。他们发现，当φ在0到π的范围内变化时，可以实现从正涡旋到负涡旋的连续转换。特别地，当φ等于π/2时，光束会呈现出没有涡旋的中间状态；而当φ取π的整数倍时，能够实现正负涡旋模式之间的跳跃式切换。令人惊奇的是，当φ调整为π的半整数倍时，PIG光束表现出独特的特性，光瓣可以在椭圆轨迹上实现精确的位移控制，这对于光束的精确定位和操控有着重要的应用价值。 PIG光束的这些自由调控特性使其在微粒操纵（如粒子抓取、操控微小物体）以及光束微雕刻等精密应用领域展现出巨大潜力。例如，它能提供更加灵活的手段来控制光束的聚焦、扩展或变形，从而在微观尺度上进行精细操作。此外，论文还提到了研究工作的资金支持，包括来自国家自然科学基金和瞬态光学与光子技术国家重点实验室的资助，这表明这项工作得到了学术界和研究机构的广泛关注和认可。 这项研究不仅深化了我们对Ince-Gaussian光束的理解，也拓展了光束调控技术的应用范围，对于推动光学领域的前沿研究和发展具有重要意义。