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光自旋霍尔效应中的交叉偏振特性研究

罗幸 周新星 罗海陆 文双春

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光自旋霍尔效应中的交叉偏振特性研究

罗幸, 周新星, 罗海陆, 文双春

Cross-polarizaton characteristics in spin Hall effect of light

Luo Xing, Zhou Xin-Xing, Luo Hai-Lu, Wen Shuang-Chun
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  • 从光束角谱理论出发建立了描述光自旋霍尔效应的傍轴传输模型, 利用这一模型分析了光自旋霍尔效应中的交叉偏振特性. 通过分析交叉偏振效应强度和入射角变化的规律, 发现交叉偏振效应越强, 光自旋霍尔效应中的自旋分裂越大. 为便于实验观察, 将入射角选在光自旋霍尔效应较强的布儒斯特角附近, 观测到了强的交叉偏振效应. 增大交叉偏振分量的同时减小初始偏振分量, 可显著增强光自旋霍尔效应. 这一调控方法为研制基于光自旋霍尔效应的新型光子器件提供了理论基础.
    From the angular spectrum theory of beam, we obtain a transmission model in the paraxial approximation which describes the spin Hall effect of light, and we use this model to analyze the cross-polarization characteristics in spin Hall effect of light. By analyzing the change of cross-polarization intensity and incident angles we find that the spin splitting in spin Hall effect of light becomes stronger when cross-polarization effect is stronger. In order to facilitate the experimental observation, we choose the incident angle near the Brewster angle where it's spin Hall effect of light is much more evident, and from where we observe a strong cross-polarization effect. If we increase the cross-polarization components and reduce the light of original polarization direction at the same time, the spin Hall effect of light can be greatly enhanced. This is a promising method to develop new optical devices based on spin Hall effect of light.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 61025024, 11074068)和中央高校基本科研专项优秀青年人才培养基金(批准号: 531107040357)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 61025024, 11074068), and the Fundamental Research Funds for the Central University (Grant No. 531107040357).
    [1]

    Onoda M, Murakami S, Nagaosa N 2004 Phys. Rev. Lett. 93 083901

    [2]

    Bliokh K Y, Bliokh Y P 2006 Phys. Rev. Lett. 96 073903

    [3]

    Hosten O, Kwiat P 2008 Science 319 787

    [4]

    Wolf S A, Awschalom D D, Buhrman R A, Daughton J M, Molnar S V, Roukes M L, Chtchelkanova A Y, Treger D M 2001 Science 294 1488

    [5]

    Chappert C, Fert A, Dau F N V 2007 Nature Materials (London) 6 813

    [6]

    Awschalom D D, Flatte M E 2007 Nature Phys. 3 153

    [7]

    Luo H L, Wen S C, Shu W X, Fan D Y 2010 Phys. Rev. A 82 043825

    [8]

    Luo H L, Ling X H, Zhou X X, Shu W X, Wen S C, Fan D Y 2011 Phys. Rev. A 84 033801

    [9]

    Luo H L, Zhou X X, Shu W X, Wen S C, Fan D Y 2011 Phys. Rev. A 84 043806

    [10]

    Fainman Y, Shamir J 1984 Appl. Opt. 23 3188

    [11]

    Ambrus K K 2005 Opt. Commun. 253 28

    [12]

    Aiello A, Merano M, Woerdman J P 2008 Opt. Lett. 2 748

    [13]

    Liu H Y, Lv Q, Luo H L, Wen S C 2010 Acta Phys. Sin. 59 256 (in Chinese) [刘虹遥, 吕强, 罗海陆, 文双春 2010 物理学报 59 256]

    [14]

    Zhou G Q 2005 Acta Phys. Sin. 54 4 (in Chinese) [周国泉 2005 物理学报 54 4]

    [15]

    Liu P S, Lv B D 2004 Acta Phys. Sin. 53 11 (in Chinese) [刘普生, 吕百达 2004 物理学报 53 11]

    [16]

    Chen F, Hao J, Li H G, Cao Z Q 2011 Acta Phys. Sin. 60 074223 (in Chinese) [陈凡, 郝军, 李红根, 曹庄琪 2011 物理学报 60 074223]

  • [1]

    Onoda M, Murakami S, Nagaosa N 2004 Phys. Rev. Lett. 93 083901

    [2]

    Bliokh K Y, Bliokh Y P 2006 Phys. Rev. Lett. 96 073903

    [3]

    Hosten O, Kwiat P 2008 Science 319 787

    [4]

    Wolf S A, Awschalom D D, Buhrman R A, Daughton J M, Molnar S V, Roukes M L, Chtchelkanova A Y, Treger D M 2001 Science 294 1488

    [5]

    Chappert C, Fert A, Dau F N V 2007 Nature Materials (London) 6 813

    [6]

    Awschalom D D, Flatte M E 2007 Nature Phys. 3 153

    [7]

    Luo H L, Wen S C, Shu W X, Fan D Y 2010 Phys. Rev. A 82 043825

    [8]

    Luo H L, Ling X H, Zhou X X, Shu W X, Wen S C, Fan D Y 2011 Phys. Rev. A 84 033801

    [9]

    Luo H L, Zhou X X, Shu W X, Wen S C, Fan D Y 2011 Phys. Rev. A 84 043806

    [10]

    Fainman Y, Shamir J 1984 Appl. Opt. 23 3188

    [11]

    Ambrus K K 2005 Opt. Commun. 253 28

    [12]

    Aiello A, Merano M, Woerdman J P 2008 Opt. Lett. 2 748

    [13]

    Liu H Y, Lv Q, Luo H L, Wen S C 2010 Acta Phys. Sin. 59 256 (in Chinese) [刘虹遥, 吕强, 罗海陆, 文双春 2010 物理学报 59 256]

    [14]

    Zhou G Q 2005 Acta Phys. Sin. 54 4 (in Chinese) [周国泉 2005 物理学报 54 4]

    [15]

    Liu P S, Lv B D 2004 Acta Phys. Sin. 53 11 (in Chinese) [刘普生, 吕百达 2004 物理学报 53 11]

    [16]

    Chen F, Hao J, Li H G, Cao Z Q 2011 Acta Phys. Sin. 60 074223 (in Chinese) [陈凡, 郝军, 李红根, 曹庄琪 2011 物理学报 60 074223]

  • [1] 苏欣, 黄天烨, 王军转, 刘媛, 郑有炓, 施毅, 王肖沐. 圆偏振光伏效应. 物理学报, 2021, 70(13): 138501. doi: 10.7498/aps.70.20210498
    [2] 武丽敏, 徐德刚, 王与烨, 葛梅兰, 李海滨, 王泽龙, 姚建铨. 共光路连续太赫兹反射和衰减全反射成像. 物理学报, 2021, 70(11): 118701. doi: 10.7498/aps.70.20210182
    [3] 蔡玉栋, 韩平丽, 刘飞, 闫明宇, 邵晓鹏. 基于光场偏振特性的目标表面漫反射分量获取技术. 物理学报, 2020, 69(23): 234201. doi: 10.7498/aps.69.20201064
    [4] 李荣凤, 薛兴泰, 赵研英, 耿易星, 卢海洋, 颜学庆, 陈佳洱. 非真空传输的高效交叉偏振滤波设计与产生. 物理学报, 2017, 66(15): 150601. doi: 10.7498/aps.66.150601
    [5] 耿易星, 李荣凤, 赵研英, 王大辉, 卢海洋, 颜学庆. 色散对双晶交叉偏振滤波输出特性的影响. 物理学报, 2017, 66(4): 040601. doi: 10.7498/aps.66.040601
    [6] 黄珍, 曾文, 古艺, 刘利, 周鲁, 张卫平. 自旋-轨道耦合下冷原子的双反射. 物理学报, 2016, 65(16): 164201. doi: 10.7498/aps.65.164201
    [7] 易红霞, 肖刘, 苏小保. 传输矩阵法在行波管内部反射引起的增益波动计算中的应用. 物理学报, 2016, 65(12): 128401. doi: 10.7498/aps.65.128401
    [8] 韩方彬, 张文旭, 彭斌, 张万里. NiFe/Pt薄膜中角度相关的逆自旋霍尔效应. 物理学报, 2015, 64(24): 247202. doi: 10.7498/aps.64.247202
    [9] 刘桐君, 习翔, 令永红, 孙雅丽, 李志伟, 黄黎蓉. 宽入射角度偏振不敏感高效异常反射梯度超表面. 物理学报, 2015, 64(23): 237802. doi: 10.7498/aps.64.237802
    [10] 范亚, 屈绍波, 王甲富, 张介秋, 冯明德, 张安学. 基于交叉极化旋转相位梯度超表面的宽带异常反射. 物理学报, 2015, 64(18): 184101. doi: 10.7498/aps.64.184101
    [11] 张进, 周新星, 罗海陆, 文双春. 涡旋光束在反射中的正交偏振特性研究. 物理学报, 2013, 62(17): 174202. doi: 10.7498/aps.62.174202
    [12] 赵顾颢, 赵尚弘, 幺周石, 郝晨露, 蒙文, 王翔, 朱子行, 刘丰. 偏振无关的旋光双反射结构的实验研究. 物理学报, 2013, 62(13): 134201. doi: 10.7498/aps.62.134201
    [13] 谢东海, 顾行发, 程天海, 余涛, 李正强, 陈兴峰, 陈好, 郭婧. 基于多角度偏振相机的城市典型地物双向反射特性研究. 物理学报, 2012, 61(7): 077801. doi: 10.7498/aps.61.077801
    [14] 王志明. GaAs自旋注入及巨霍尔效应的研究. 物理学报, 2011, 60(7): 077203. doi: 10.7498/aps.60.077203
    [15] 马娟, 罗海陆, 文双春. 多层介质中的光自旋霍尔效应研究. 物理学报, 2011, 60(9): 094205. doi: 10.7498/aps.60.094205
    [16] 吕耀平, 顾国锋, 陆华春, 戴瑜, 唐国宁. 振荡介质中平面波的反射. 物理学报, 2009, 58(11): 7573-7578. doi: 10.7498/aps.58.7573
    [17] 冯素娟, 尚 亮, 毛庆和. 利用偏振控制器连续调节光纤环镜的反射率. 物理学报, 2007, 56(8): 4677-4685. doi: 10.7498/aps.56.4677
    [18] 郑 晴, 赵晓鹏, 付全红, 赵 乾, 康 雷, 李明明. 左手材料的反射特性与负折射率行为. 物理学报, 2005, 54(12): 5683-5687. doi: 10.7498/aps.54.5683
    [19] 王 琛, 袁景和, 王桂英, 徐至展. 入射光的偏振特性对全内反射荧光显微术中荧光激发的影响. 物理学报, 2003, 52(12): 3014-3019. doi: 10.7498/aps.52.3014
    [20] 董正超. 磁多层金属系统的界面反射效应. 物理学报, 1999, 48(11): 2116-2124. doi: 10.7498/aps.48.2116
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-12-13
  • 修回日期:  2012-03-21

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