Winkelmomente und Spin-Orbit-Interaktion von nicht-paraxialem Licht im freien Raum

Wir geben eine exakte selbstkonsistente Operatorbeschreibung der Spin- und orbitalen Winkelmomente, Position und Spin-Orbit-Interaktionen von nicht-paraxialem Licht im freien Raum. Sowohl das Quantendenoperatorformalisierung als auch der klassische Energieflussansatz werden vorgestellt. Wir wenden die allgemeine Theorie auf symmetrische und asymmetrische Besselstrahlen an, die spin- und orbitalabhängige Intensitätsprofile aufweisen. Die exakten Wellenlösungen werden klar im Hinblick auf die Berry-Phasen, die Quantisierung der Kaustiken und die Hall-Effekte des Lichts interpretiert, die experimentell leicht beobachtet werden können.