論文の概要: Optical forces on atoms subject to higher-order Poincar{é} vortex modes

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.23427v1
• Date: Wed, 30 Oct 2024 20:13:39 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-01 17:01:30.069165
• Title: Optical forces on atoms subject to higher-order Poincar{é} vortex modes
• Title（参考訳）: 高次 Poincar{é} 渦モードを受ける原子の光力
• Authors: Smail Bougouffa, Mohamed Babiker,
• Abstract要約: 一般の準軸高次ポアンカー光ベクトルモードに浸漬された原子の光力を考える。 原子との結合は、特定の偏光が波動偏光のスペクトル内にあるようなモードを含む広い範囲のシナリオを引き起こす。 このことは、単位ポアンカー球面上のモードの角座標で表される偏極であるモードオーダー$m$によって支配される様々な物理的状況を引き起こすことを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: The interaction of atoms with higher-order Poincar\'e optical vortex modes of order $m\geq 0$ is explored for light close to resonance with atomic dipole transitions. It is well-known that atoms subject to optical vortex modes experience both translational and rotational forces acting on the atomic centre of mass, leading to atom dynamics and atom trapping. Here we consider the optical forces on atoms immersed in general paraxial higher-order Poincar\'e optical vector modes. The coupling to atoms gives rise to wide-ranging scenarios involving such modes in which any specific polarisation is within a spectrum of wave polarisation and all the interactions are treatable within a single formulation. We show that this gives rise to a variety of physical situations, governed by the mode order $m$, the polarisation represented by the angular coordinates of the mode on the surface of the unit Poincar\'e sphere, the atomic transitions involved, and their selection rules. We present the analytical steps leading to the optical forces on sodium atoms and display their variations in various situations.
• Abstract（参考訳）: 原子双極子遷移と共鳴に近い光に対して、高次ポインカーの光渦モードの$m\geq 0$との相互作用を探求する。 光渦モードを受ける原子は、質量の原子中心に作用する翻訳力と回転力の両方を経験し、原子動力学と原子トラップに繋がる。 ここでは、一般に準軸高次ポアンカー'e光ベクトルモードに浸漬される原子の光力について考察する。 原子との結合は、特定の偏極が波動偏極のスペクトル内にあり、全ての相互作用が単一の定式化の中で扱うことができるようなモードを含む広い範囲のシナリオを引き起こす。 これは、モード次数$m$、単位 Poincar\'e 球面上のモードの角座標で表される偏極、関連する原子遷移、およびそれらの選択規則によって制御される様々な物理的状況を引き起こすことを示す。 本稿では, ナトリウム原子の光学的力に導かれる解析段階について述べる。

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