近日，我院李新忠教授课题组胡华杰博士在国际物理期刊《New Journal of Physics》上发表论文“Spatial mode conversion of a reflected polarized beam from an isotropic medium at brewster angle”。该论文研究了偏振涡旋光束经过各向同性介质界面反射时，其空间模式的演化规律及其内在光自旋和轨道角动量的耦合机制。

近年来，光子自旋和轨道角动量耦合效应方向是光场调控领域的研究热点内容之一。通常光经过界面反射时，基于该效应会发生自旋分裂，比如IF和GH位移。在以往研究中研究者们主要关注于不同条件对这两种分裂位移大小的影响。我们在研究中发现改变入射场光场的偏振模式可以实现对出射场的空间模式的调控。作为光波的其中一个自由度，其空间模式的多样性为信息传输提供更多可能性。

图1 偏振涡旋光经界面发射时演化规律。第一列为入射场，第二列为反射场水平分量，第三列与第四列为反射场水平分量与参考光干涉图。

此外，关于干涉过程中光场模式的演化规律，胡华杰博士于今年四月在国际物理光学期刊《Optics Express》上发表论文“Where is the orbital angular momentum in vortex superposition states?”。我们分析了同轴涡旋光束干涉时光学角动量的分布以及干涉过程中角动量是否守恒的问题。从叠加场强度分布上来看，发现叠加场中心位置处的涡旋阶数主要表现为内环上所对应的涡旋拓扑荷值。类似于圆盘角动量计算公式，假设：在该位置出的拓扑荷数等于所显示内层环上所对应的涡旋拓扑荷值与叠加场个数的乘积，以此递推，计算出叠加场中所含拓扑荷数的总值，由拓扑荷值与涡旋光束轨道角动量的关系，可以得出干涉过程中角动量守恒的结论。以上工作受到国家自然科学基金项目的资助。

（通讯员/张逍博）