Caracterización del momento angular orbital de la luz.

Abstract

[ES]Los haces de luz pueden presentar una rotación conforme se desplazan por el espacio. Esta rotación está asociada al momento angular, uno de cuyos tipos es el momento angular orbital (OAM). Los haces portadores de OAM se denominan "vórtices ópticos" o "haces helicoidales" por la característica forma de su perfil de fase e intensidad. La fase de un vórtice óptico sigue una distribución azimutal en torno al centro del haz, donde hay una singularidad de fase y, por tanto, un cero de la intensidad. Por su parte, los frentes de onda forman hélices a lo largo de su propagación por el espacio, siguiendo la distribución de la fase. El parámetro l, denominado carga topológica, está directamente relacionado con el valor de OAM y con el número de "vueltas" que la fase da en torno al origen a lo largo de la coordenada azimutal. La carga topológica es un número entero. Este amplio espacio de cargas topológicas hace al momento angular orbital muy interesante para ciertas aplicaciones. El objetivo de este trabajo es exponer diversas técnicas para caracterizar los haces con OAM en distintos rangos de frecuencias.

[EN]Light beams can display a rotation as they move through space. This rotation is associated to angular momentum, one type of which is the orbital angular momentum (OAM). OAM-carrying beams are called "optical vortices" or "helical beams" due to the characteristic shape of their phase and intensity profile. The phase of an optical vortex follows an azimutal distribution around the beam centre, where a phase singularity is located and, as a consequence, an intesity of zero appears. As for the phase fronts, they form an helix as they propagate through space, following the phase distribution. The parameter l, named topological charge, is directly related to the OAM value and the number of times that the phase "rotates" around the origin along the azimutal coordinate. The topological charge is a whole number. This wide space of topological charge makes the orbital angular momentum very interesting for certain applications. The aim of this work is to showcase techniques for the characterisation of OAM beams in different frequency ranges.