部分相干高斯涡旋光束：磁场与电场的光谱Stokes奇点特性

本文主要探讨了部分相干高斯涡旋光束在物理光学领域的特性，特别是其电场和磁场的光谱Stokes奇点。研究聚焦于傍轴高斯涡旋光束，这是一种常见的光束模式，具有螺旋相位结构，使得光的传播路径产生旋转。部分相干意味着光束中的不同波长或频率成分不完全同步，这对其光学性质有着显著影响。 研究者首先分析了部分相干高斯涡旋光束中磁场在源平面上光谱Stokes奇点的变化规律。Stokes奇点是光场强度和极化的特殊点，在这里，光的某些光谱成分的极化状态会发生突变。通过对这些奇点位置的精确测量，他们发现随着束腰宽度（光束在中心附近区域的直径）和离轴量（光束轴线偏离理想轴线的程度）的调整，这些奇点的位置会动态变化，甚至可能产生或消失，从而展现出复杂的光谱结构。 对比部分相干光束的电场光谱Stokes奇点，两者虽然不完全重合，但具有相似的拓扑性质。这里的拓扑电荷是指奇点周围的极化模式，它揭示了光束的局部结构特征。尽管电场和磁场的奇点在空间分布上有所不同，它们在变化过程中的整体行为符合特定的拓扑关系，这反映了光束的对称性和内在规律。 此外，文章指出这些光谱Stokes奇点对于理解光的干涉和衍射效应至关重要，因为它们影响了光束的能量传输和信息处理。部分相干高斯涡旋光束的独特性质使其在光学通信、光镊技术、量子光学等领域具有潜在应用价值。 这项研究深入挖掘了部分相干高斯涡旋光束的光谱特性，为未来的光束操纵和控制提供了理论基础，同时也为光子学和量子信息处理等前沿科技的发展提供了新的视角。通过了解和利用这些奇点，科学家们能够更好地设计和优化光束的性能，以满足日益复杂和精细的光学系统需求。