Orbitalt impulsmoment (bølge): Forskelle mellem versioner

{{Harflertydig|OAM}}

[[Fil:Hologram generation.png|thumb|En optisk lysbølge kan via passage af et specielt udformet [[holografi]] splittes i to OAM-lysbølger.]]

[[Fil:Twisted light generated in a plasma.png|thumb|En plasmabaseret laser kan designes, så den danner/forstærker OAM-lysbølger. Illustrationen viser lysstyrkeprofilen som funktion af strålen i 3D. Illustrationen har dog ikke noget at gøre med kilden, men den omhandler samme emne.<ref>[https://www.nature.com/articles/ncomms10371 Vieira, J. et al. Amplification and generation of ultra-intense twisted laser pulses via stimulated Raman scattering. Nat. Commun. 7:10371 doi: 10.1038/ncomms10371 (2016)] Citat: "...Figure 1: Generation and amplification of OAM lasers via stimulated Raman backscattering...Figure 3: Simulation results showing the generation and amplification of a new OAM modes...We note that our seed laser pulse final intensity, on the order of 10^17 W cm^−2, and seed laser spot size, on the order of 1 mm, indicate the production and amplification of Petawatt class twisted lasers with OAM..."</ref>]]

[[Fil:Twisted Light.png|thumb|En plasmabaseret laser kan designes, så den danner/forstærker OAM-lysbølger. Illustrationen viser lysstyrkeprofilen som funktion af strålen i 3D. Illustrationen ser ud til at være identisk med en illustration på sitet, kilden refererer til.<ref>[http://web.ist.utl.pt/jorge.vieira/index.php/research/structured-light/ ist.utl.pt: Prof. Jorge Vieira: Structured light. Structured light and lasers with orbital angular momentum. A new twist for plasma physics?], [https://web.archive.org/web/20171119083758/http://web.ist.utl.pt/jorge.vieira/index.php/research/structured-light/ backup] Citat: "...Structured lasers have non-trivial phase structures and polarisations. A well known example of structured light is the orbital angular momentum. Lasers with orbital angular momentum are characterized by helical wavefronts, with a phase singularity at the center of the laser, and have doughnut shaped intensity profiles. They are interesting from a fundamental point of view because they possess quantized amounts of angular momentum. Unlike circularly polarized light, which is featured by spin-angular momentum, twisted lasers contain angular momentum even if they are linearly polarized...Together with Dr. Raoul Trines from Rutherford Appleton Laboratory, I have recently shown that Raman backscattering can efficiently generate and amplify twisted lasers with orbital angular momentum...A laser with orbital angular momentum in a special configuration of stimulated Raman backscattering in plasmas..."</ref>]]

 

 

 

Selv én enkelt [[foton]] kan få en OAM baseret bølgefront.<ref>[http://physicsworld.com/cws/article/news/2012/nov/01/spooky-action-with-twisted-beams Nov 1, 2012, physicsworld.com: Spooky action with twisted beams]. Citat: "...Using this technique, Zeilinger and co-workers found they could obtain differences in quantum number as high as 600 (in other words l = +300 on one photon and l = –300 on the other). Lapkiewicz points out that there is, in theory, no upper limit to a photon's l value, which suggests that a photon – a quantum object – could acquire as much OAM as a macroscopic object, leading to what he calls a "tension between the quantum and classical worlds"..."</ref>

== Introduktion ==

[[Fil:Helix oam.png|thumb|400px|De forskellige søjler viser strålens skruelinjestruktur, [[Fase (svingning)|fasefront]] - og korresponderende lysstyrkefordeling. Den første søjle viser EM-strålens bølgefrontsform. Den anden søjle er den [[optiske fase]] fordeling i et stråletværsnit, vist med falske farver. Den tredje søjle er strålens [[signalstyrke]] fordeling i en stråletværsnit (med en mørk ''vortex''-kerne i centrum).]]

 

En mere interessant eksempel af OAM er den interne OAM som dukker op når en [[paraksial]] EM-stråle er i en såkaldt “''skruelinje mode/tilstand''”. EM-skruelinje modes er karakteriseret ved en [[bølgefront]] som er formet som en [[skruelinje]] med en optisk [[hvirvel]] i centrum, ved EM-strålens akse (se figuren). Skruelinje modes er karakteriseret ved et [[heltal]]snummer <math>m</math>, positiv eller negativ. Hvis <math>m=0</math>, er moden ikke med skruelinje og bølgefronterne er flere uforbundne flader/planer, for eksempel, en sekvens af parallelle planer (fra hvilken navnet “planbølge” stammer). Hvis <math>m=\pm 1</math>, bestemmer håndetheden fortegnet af <math>m</math>, [[bølgefront]]en er formet som en enkelt skruelinje, hvor en hel skrues længde er lig [[bølgelængde]]n <math>\lambda</math>. Hvis <math>|m|\geqslant 2</math> består bølgefronten af <math>|m|</math> distinkte men sammenskruede skruelinjer. Heltallet <math>m</math> kaldes også for den såkaldte “''topologiske ladning''” af den optiske hvirvel.

 

[[Kategori:Elektromagnetisk stråling]]