光子自旋角动量是光子的内禀属性，其数值与光的偏振态密切相关。作为光的一个基本属性，偏振态提供的自由度对光场调控具有重要的作用，而具有空间结构偏振态的矢量光场因其具有不同于传统标量光场的独特性质而广受关注。因此，借助偏振态空间变化的矢量光场研究光子角动量的特性具有重要的研究价值和研究意义。近日，我院偏光调控团队提出了新型多极矢量光场，完成了对光子自旋角动量产生与湮灭的研究，并得到了纯横向自旋角动量。题为“The appearance and annihilation of the spin angular momentum for the multi-polar vector optical field in the focal plane”的相关成果发表在《APL Photonics》（中科院1区Top期刊）上。

矢量光场作为一种偏振沿空间变化的新型光场，其展现出的优良性质并广泛应用于光通讯、光学成像、量子光学、光学加工、光学操纵、光与物质的相互作用等领域。本工作提出新型多极矢量光场，根据偏振态可分为局域线偏振多极矢量场和杂化偏振多极矢量场。在弱聚焦的过程中，局域线偏振多极矢量场和杂化偏振多极矢量场会分别出现自旋角动量的产生和湮灭效应。根据这一现象分析得出相应的理论解释，指出波前中心对称位置的光场相互作用导致了纵向自旋角动量的产生或湮灭。此外，在紧聚焦的情况下，其纵向自旋角动量依旧会存在产生和湮灭过程，并且在焦点附近还会出现横向自旋角动量。在不同条件下，在焦面上可以得到纯纵向自旋角动量、纯横向自旋角动量或者二者同时得到。研究结果对光子自旋角动量的聚焦行为提供了新的认识，灵活操纵的自旋角动量为相关应用提供了新的工具。这项工作为在输入平面和焦平面上操纵结构光和自旋角动量开辟了新的途径，可应用于光学加工、光学捕获和光信息传输等领域。

物理工程学院研究生孙雪峰为第一作者，高旭珍和潘岳副教授为通讯作者，马任德教授和满忠晓教授为共同作者，曲阜师范大学为唯一完成单位。

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