Home
page
Other articles
in this issue |
Efficiency of spin-to-orbit
conversion in crystals subjected to torsion stresses
Vasylkiv Yu., Skab I. and Vlokh R.
Download this
article
Abstract. We introduce a figure of merit describing the efficiency
of SAM-to-OAM conversion in single crystals subjected to mechanical torsion.
It is shown that the figure of merit is defined by the effective piezooptic
coefficient of optical material and its refractive index. We derive the
effective piezoptic coefficients for the crystals of different symmetry
groups and show that, among the well-studied crystalline materials, the
highest figure of merit is peculiar for the SAM-to-OAM conversion occurring
in LiNbO3, β-BaB2O4 and α-BaB2O4 crystals
Keywords: orbital angular momentum, optical
vortices, crystals, torsion stresses
PACS: 78.20.H-, 42.50.Tx
UDC: 535.55
Ukr. J. Phys. Opt.
14 50-56
doi: 10.3116/16091833/14/1/50/2013
Received: 21.12.2012
Анотація. В роботі отримано коефіцієнт
якості, який описує ефективність спін-орбітального
перетворення в монокристалах під дією
механічного кручення. Показано, що даний
коефіцієнт якості визначається ефективним
п’єзооптичним коефіцієнтом матеріалу
та його показником заломлення. Отримані
ефективні п’єзооптичні коефіцієнти для
кристалів, які належать до різних груп
симетрії і показано, що серед вивчених
кристалічних матеріалів найвищим значенням
коефіцієнта якості володіють кристали
LiNbO3, β-BaB2O4 та α-BaB2O4. |
|
REFERENCES
-
Skab I, Vasylkiv Yu, Savaryn V and Vlokh R. 2011. Optical anisotropy induced
by torsion stresses in LiNbO3 crystals: appearance of an optical vortex.
J. Opt. Soc. Amer. A. 28: 633–640. http://dx.doi.org/10.1364/JOSAA.28.000633
PMid:21478960
-
Skab I, Vasylkiv Yu, Zapeka B, Savaryn V and Vlokh R, 2011. Appearance
of singularities of optical fields under torsion of crystals containing
threefold symmetry axes. J. Opt. Soc. Amer. A. 28: 1331–1340.http://dx.doi.org/10.1364/JOSAA.28.001331
PMid:21734730
-
Marrucci L, 2008. Generation of helical modes of light by spin-to-orbital
angular momentum conversion in inhomogeneous liquid crystals. Mol. Cryst.
Liq. Cryst. 488: 148–162. http://dx.doi.org/10.1080/15421400802240524
-
Beth R A, 1936. Mechanical detection and measurement of the angular momentum
of light. Phys. Rev. 50: 115–125. http://dx.doi.org/10.1103/PhysRev.50.115
-
Skab I, Smaga I, Savaryn V, Vasylkiv Yu and Vlokh R, 2011. Torsion method
for measuring piezooptic coefficients. Cryst. Res. Techn. 46: 23–36.
http://dx.doi.org/10.1002/crat.201000495
-
Vasylkiv Yu, Savaryn V, Smaga I, Skab I and Vlokh R, 2011.On determination
of sign of the piezo-optic coefficients using torsion method. Appl. Opt.
50: 2512–2518. http://dx.doi.org/10.1364/AO.50.002512PMid:21673752
-
Andrushchak A S, Bobitski Ya V, Kaidan M V, Mytsyk B G, Kityk A V and Schranz
W, 2005. Two-fold interferometric measurements of piezo-optic constants:
application to β-BaB2O4 crystals. Opt. Laser Technol. 37: 319–328.http://dx.doi.org/10.1016/j.optlastec.2004.04.014
-
Shaskolskaya M P, Acoustic crystals, Moscow: Nauka (1982).
-
Haussühl S, Physical properties of crystals: an introduction. Weinheim:
Wiley-VCH Verlag GmbH (2008).
-
Skab I, Vasylkiv Yu, Smaga I, Savaryn V and Vlokh R, 2011. On the method
for measuring piezooptic coefficients π25 and π14 in the crystals belonging
to point symmetry groups 3 and . Ukr. J. Phys. Opt. 12: 28–35. http://dx.doi.org/10.3116/16091833/12/1/28/2011
-
Vasylkiv Yu, Krupych O, Skab I and Vlokh R, 2011. On the spin-to-orbit
momentum conversion operated by electric field in optically active Bi12GeO20
crystals. Ukr. J. Phys. Opt. 12: 171–179. http://dx.doi.org/10.3116/16091833/12/4/171/2011
(c) Ukrainian Journal
of Physical Optics |