轨道角动量分别为0，1，2，3的光束的传播行为

资 源 简 介

轨道角动量分别为0，1，2，3的光束的传播行为

详 情 说 明

轨道角动量光束是一种具有螺旋相位波前的特殊光学模式，其传播行为与常规高斯光束有明显差异。不同轨道角动量值的光束会展现出独特的物理特性。

轨道角动量为0的束对应传统高斯光束，其相位面是平面波前，传播过程中光强分布始终保持圆形对称。这种光束在自由空间中传播时仅发生自然的衍射展宽。

轨道角动量为1的束形成单螺旋相位结构，中心出现暗核区域。这种涡旋光束在传播过程中会保持环形光强分布，中心暗斑直径随传播距离逐渐扩大。相位面呈现连续的螺旋状扭曲。

轨道角动量为2的束具有双螺旋相位结构，中心暗核区域更为明显。其传播时环形光强分布的半径扩展速度比OAM=1的情况更快，相位扭曲更为剧烈。这种光束携带的角动量是单螺旋光束的两倍。

轨道角动量为3的束展现出更复杂的传播特性。其三重螺旋相位结构导致光束在传播过程中分裂成多个强度瓣，形成花瓣状分布。中心暗区直径进一步扩大，相位面的扭曲程度达到更高水平。

随着轨道角动量值的增加，光束的衍射效应会显著增强。高轨道角动量光束对大气湍流等外界扰动更为敏感，在长距离传播中更容易发生模式畸变。这些特性使得不同OAM值的光束在光通信、光学操控等领域具有各自独特的应用优势。