可視光メタ表面レーザーの高純度の軌道角運動量状態

レーザーの軌道角運動量（OAM）は、イメージングから通信に及ぶ応用される光源のコンパクトな解決策に有望である。しかし、従来のスピン–軌道アプローチによる円スピン角運動量状態とヘリシティーが反対のOAM状態（± ℓ）の間の共役対称性は、レーザーによる光の角運動量の完全な制御がまだ難しいことを意味している。今回我々は、この限界を克服するメタ表面増強レーザーを報告する。我々は、量子数がℓ = 100に達する新たな高純度のOAM状態と、以前の対称なスピン–軌道レーザー発振デバイスを大きく破るΔℓ = 90も離れた独立なOAM状態で同時にレーザー発振する非対称ベクトル渦ビームを実証している。今回のレーザーは、都合の良い可視光領域で発光し、光の新たなOAM状態と、以前に報告されているレーザーからのOAMモードの全てを生成するので、任意のカイラル状態の構造化光を生成する、共振器内の構造化材料を利用したコンパクトで出力がスケーラブルな光源が得られる。