連続体中の束縛状態を中心とする運動量空間偏光渦による光渦ビームの発生

光渦（らせん状の波面と位相のらせん転位を持つビーム）は、さまざまな分野でますます関心を集めている。今回我々は、光渦を容易に生成する方法を理論的に提案し、実験的に実現した。我々は、二次元周期構造の連続体（例えばフォトニック結晶スラブ）における束縛状態の周囲の偏光（強い偏光異方性）の固有の運動量空間トポロジカル渦糸様応答を利用して、ビームにPancharatnam–Berry位相とスピン軌道相互作用を誘起している。この新種の光渦生成器は、運動量空間において機能する。これは、この構造がほぼ一様であり実空間中心がないことを意味している。原理的には、所望のあらゆる動作波長において、回折しにくい高次の準ベッセルビームである偶数次の光渦を実現できる。今回提案した手法は、連続体やトポロジカルフォトニクスにおける束縛状態の応用を広げるものである。