涡旋电磁波天线

自1992年Allen等发现具有exp(ilθ)形式相位因子的电磁波束携带有轨道角动量以来,电磁波轨道角动量的应用得到了广泛的研究与发展。轨道角动量表现为波前围绕电磁波传播方向所在的轴旋转,也称为涡旋电磁波。根据麦克斯韦电磁理论,电磁辐射同时载有能量和动量,其动量包括线动量和角动量。角动量可以分为两个部分:自旋角动量和轨道角动量。自旋角动量与极化偏振方向有关,而轨道角动量与电磁波的形如exp(ilθ)的相位因子有关。在光学与光子学领域,携带有轨道角动量的波束被广泛应用于成像、微粒操作、微加工、微机械、通信等领域。近几年,射频轨道角动量基础理论及在新领域的应用研究也受到高度关注。本文介绍射频轨道角动量的研究进展及涡旋电磁波的产生方法,探讨射频波段电磁轨道角动量可能的应用。