論文の概要: On the gauge-invariant orbital angular momentum of vector optical vortices in the paraxial approximation and beyond
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.40523v1
- Date: Thu, 29 Oct 2026 17:31:25 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-11-02 06:48:57.395365
- Title: On the gauge-invariant orbital angular momentum of vector optical vortices in the paraxial approximation and beyond
- Title（参考訳）: 準軸近似におけるベクトル光渦のゲージ不変軌道角運動量について
- Abstract要約: 光学渦のスピンおよび軌道角モータを記述するためのゲージ不変形式について述べる。
これらのビームの軌道角運動量には、定性的に異なる2つの成分が含まれていることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In this paper we present a gauge-invariant formalism for describing the spin and orbital angular momenta of scalar and vector optical vortices. The correction term, arising from consistent incorporation of the transverse vector potential's nonlocality, restores gauge invariance and makes it possible to separate the total angular momentum into spin and orbital components. We propose a method for calculating the orbital and spin angular momenta of multimode vector vortex fields and show that the orbital angular momentum of such beams contains two qualitatively different components. The polarization-independent contribution to the orbital angular momentum is related to the topological charge that determines the order of the phase singularity, while the polarization-dependent one is proportional to the helical topological charge that determines the spatial inhomogeneity of the polarization. We also discuss the quantization procedure for fields with spatially inhomogeneous polarization in terms of modes with a helical topological charge, and examine the limits of applicability of the proposed formalism.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,スカラーおよびベクトル光渦のスピン角モータと軌道角モータを記述するためのゲージ不変形式について述べる。
補正項は、逆ベクトルポテンシャルの非局所性の一貫した取り込みから生じるもので、ゲージ不変性を復元し、全角運動量をスピンと軌道成分に分離することができる。
本稿では,多モードベクトル渦場の軌道角モーメントとスピン角モーメントを計算し,その軌道角モーメントが2つの定性的に異なる成分を含むことを示す。
軌道角運動量に対する偏光非依存的な寄与は位相特異性の順序を決定する位相電荷と関係し、一方、偏光依存のものは偏光の空間的不均一性を決定するヘリカル位相電荷に比例する。
また、ヘリカルなトポロジカル電荷を持つモードの観点から、空間的不均一な偏極を持つ場の量子化手順についても検討し、提案された形式主義の適用性の限界について検討する。
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