Advances in optical angular momentum

Laser and Photonics Reviews

Volumn 2, Issue 4, 2008, Pages 299-313

  Franke Arnold, Sonja ^a   Allen, Les ^a   Padgett, Miles ^a  

^a UNIVERSITY OF GLASGOW   (United Kingdom)

Author keywords

Orbital angular momentum; Vortices

Indexed keywords

EID: 50849085817     PISSN: 18638880     EISSN: 18638899     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/lpor.200810007     Document Type: Review

References (135)

1. L. Allen, M.W. Beijersbergen, R.J.C. Spreeuw, and J. P. Woerdman, Phys. Rev. A 45, 8185 (1992).
2. M. W. Beijersbergen, L. Allen, H. E. L. O. van der Veen, and J. P. Woerdman, Opt. Commun. 96, 123 (1993).
3. M. E. Rose, Multipole Fields (Wiley, New York, 1955).
4. L. Allen, M. J. Padgett, and M. Babiker, Prog. Opt. 39, 291 (1999).
5. M. S. Soskin, and M. V. Vasnetsov, Prog. Opt. 42, 219 (2001).
6. L. Allen, S. M. Barnett, and M. J. Padgett, Optical Angular Momentum (IOP, Bristol, 2003).
7. M. J. Padgett, J. Courtial, and L. Allen, Phys. Today 57, 55 (2004).
8. A. S. Desyatnikov, Y. S. Kivshar, and L. Torner, Prog. Opt. 47, 291 (2005).
9. G. Molina-Terriza, J. P. Torres, L. Torner, Nature Phys. 3, 305 (2007).
10. J. F. Nye, and M. V. Berry, Proc. R. Soc. A 336, 165 (1974).
11. J. H. Poynting, Proc. R. Soc. Lond. A 82, 560 (1909).
12. R. A. Beth, Phys. Rev. 50, 115 (1936).
13. S. J. van Enk, G. Nienhuis, Opt. Commun. 94, 147 (1992).
14. S. M. Barnett and L. Allen, Opt. Commun. 110, 670 (1994).
15. S. M. Barnett, J. Opt. B, Quantum Semiclassical Opt. 4, S7 (2002).
16. M. W. Beijersbergen, R. R C. Coerwinkel, M. Kristensen, and J. P. Woerdman, Opt. Commun. 112, 321 (1994).
17. V. Yu. Bazhenov, M. V. Vasnetsov, and M. S. Soskin, JETP Lett. (USA) 52, 429 (1990).
18. J. E. Curtis, B.A. Koss, and D. G. Grier, Opt. Commun. 207, 169 (2002).
19. S. Sasaki and I. McNulty, Phys. Rev. Lett. 100, 124801 (2008).
20. B. Thide, H. Then, J. Sjoholm, K. Palmer, J. Bergman, T. D. Carozzi, Y. N. Istomin, N. H. Ibragimov, and R. Khamitova, Phys. Rev. Lett. 99, 087701 (2007).
21. H. He, M. E. J. Friese, N. R. Heckenberg, and H. Rubinsztein Dunlop, Phys. Rev. Lett. 75, 826 (1995).
22. N. B. Simpson, K. Dholakia, L. Allen, and M. J. Padgett, Opt. Lett. 22, 52, (1997).
23. B.A. Garetz and S. Arnold, Opt. Commun. 31, 1 (1997).
24. G. Nienhuis, Opt. Commun. 132, 8 (1996).
25. L. Allen, M. Babiker, and W. L. Power, Opt. Commun. 112, 144, (1994).
26. J. Courtial, K. Dholakia, D. A. Robertson, L. Allen, and M. J. Padgett, Phys. Rev. Lett. 80, 3217 (1998).
27. J. Courtial, D. A. Robertson, K. Dholakia, L. Allen, and M. J. Padgett, Phys. Rev. Lett. 81, 4828 (1998).
28. I. Bialynicki-Birula and Z. Bialynicki-Birula, Phys. Rev. Lett. 98, 2539 (1997).
29. M. V. Berry, Singular Optics, edited by M. S. Soskin, Frunzenskoe, Crimea, SPIE 3487 (1998), pp. 1-5.
30. R. Zambrini and S. M. Barnett, Phys. Rev. Lett. 96, 113901 (2006).
31. A. T. O'Neil, I. MacVicar, L. Allen, and M. J. Padgett, Phys. Rev. Lett. 88, 053601 (2002).
32. K. Dholakia, N. B. Simpson, M. J. Padgett, and L. Allen, Phys. Rev. A 54, R3742 (1996).
33. W. J. Firth and D. V. Skryabin, Rev. Lett. 79, 2450 (1997).
34. A. Mair, A. Vasiri, G. Weihs, and A. Zeilinger, Nature 412, 313 (2001).
35. S. Sato, M. Ishigure, H. Inaba, Electron. Lett. 27, 1831 (1991).
36. E. Higurashi, H. Ukita, H. Tanaka, and O. Ohguchi, Appl. Phys. Lett. 64, 2209 (1994).
37. P, Galajda and P. Ormosa, Appl. Phys. Lett. 78, 249 (2001).
38. G. Knöner, S. Parkin, T. A. Nieminen, V. L. Y. Love, N. R. Heckenberg, and H. Rubinsztein-Dunlop, Opt. Express 15, 5521 (2007).
39. D. G. Grier, Nature 424, 810 (2003).
40. J. Courtial and M. J. Padgett, Opt. Commun. 173, 269 (2000).
41. K. Ladavac and D. G. Grier, Opt. Express 12, 1144 (2004).
42. A. Jesacher, S. Fürhapter, C. Maurer, S. Bernet, and M. Ritsch-Marte, Opt. Lett. 31, 2824 (2006).
43. V. Garces-Chavez, D. McGloin, M. J. Padgett, W. Dultz, H. Schmitzer, and K. Dholakia, Phys. Rev. Lett. 91, 093602 (2003).
44. C. Lopez-Mariscal, J. C. Gutieffez-Vega, G. Milne, and K. Dholakia, Opt. Express 14, 4182 (2007).
45. L. Paterson, M. P. MacDonald J. Arlt, W. Sibbett, P. E. Bryant, and K. Dholakia, Science 292, 912 (2001).
46. C. E. Wieman, D. E. Pritchard, and D. J. Wineland, Rev. Mod. Phys. 71, S253 (1999);
47. C. S. Adams, and E. Riis, Prog. Quantum Electron. 21, 1-79 (1997).
48. M. H. Anderson, J. R. Ensher, M. R. Matthews, C. E. Wieman, and E. A. Cornell, Science 269, 198 (1995).
49. T. Kuga, Y. Torii, N. Shiokawa, and T. Hirano, Phys. Rev. Lett. 78, 4713 (1997).
50. K. Bongs, S. Burger, S. Dettmer, D. Hellweg, J. Arlt, W. Ertmer, and K. Sengstock, Phys. Rev. A 63, 031602(R) (2001).
51. S. E. Olson, M. L. Terraciano, M. Bashkansky, and F. K. Fatemi, Phys. Rev. A 76, 061404(R) (2007).
52. M.S. Soskin, V. N. Gorshkov, M. V. Vasnetsov, J. T. Malos, and N. R. Heckenberg, Phys. Rev. A. 56, 4046, (1997).
53. J. Arlt and M. J. Padgett, Opt. Lett 25, 191 (2000).
54. L. Amico, A. Osterloh, and F. Cataliotti, Phys. Rev. Lett. 95, 063201 (2005).
55. S. Franke-Arnold, J. Leach, M. J. Padgett, V. E. Lembessis, D. Ellinas, A.J. Wright, J.M. Girkin, P. Öhberg, and A. S. Arnold, Opt. Exp. 15, 86191 (2007).
56. K. W. Madison, F. Chevy, W. Wohlleben, and J. Dalibard, Phys. Rev. Lett. 84, 806 (2000).
57. S. J. van Enk, Quantum Opt. 6, 445 (1994).
58. L. Allen, M. Babiker, W. K. Lai, and V. E. Lembessis, Phys. Rev. A 54, 4259 (1996).
59. S. Barreiro, and J. W. R. Tabosa, Phys. Rev. Lett. 90, 133001 (2003).
60. D. Akamatsu, and M. Kozuma, Phys. Rev. A 67, 023803 (2003).
61. M. F. Andersen, C. Ryu, P. Cladé, V. Natarajan, A. Vaziri, K. Helmerson, and W. D. Phillips, Phys. Rev. Lett. 97, 170406 (2006).
62. C. Ryu, M. F. Andersen, P. Cladé, V. Natarajan, K. Helmerson, and W. D. Phillips, Phys. Rev. Lett 99, 260401 (2007).
63. M. P. MacDonald, P. Prentice, and K. Dholakia, New J. Phys. 8, 257 (2006);
64. C. Lopez-Ariscal, J. C. Gutierrez-Vega, D. McGloin, and K. Dholakia, Opt. Express 15, 6330 (2007).
65. R. Inoue, N. Kanai, T. Yonehara, Y. Miyamoto, M. Koashi, and M. Kozuma, Phys. Rev. A 74, 053809 (2006).
66. A. Aspect, J. Dalibard, and G. Roger, Phys. Rev. Lett. 49, 1804 (1982).
67. G. Gibson, J. Courtial, M. J. Padgett, M. Vasnetsov, V. Pas'ko, S. M. Barnett, and S. Franke-Arnold, Opt. Express 12, 5448 (2004).
68. S. Franke-Arnold, S. M. Barnett, M. J. Padgett, and L. Allen, Phys. Rev. A 65, 033823 (2002).
69. H. H. Arnaut and G. A. Barbosa, Phys. Rev. Lett. 85, 286 (2000).
70. J. R Torres, G. Molina-Terriza, L. Torner, J. Opt. B 7, 235 (2005).
71. S. S. R. Oemrawsingh, E. R. Eliel, J. P. Woerdman, E. J. K. Verstegen, J. G. Kloosterboer, and G. W. t'Hooft, J. Opt. A, Pure Appl, Opt. 6, S288 (2004).
72. S. S. R. Oemrawsingh, X. Ma, D. Voigt, A. Aiello, E. R. Eliel, G. W. t'Hook and J. P. Woerdman, Phys. Rev. Lett. 95, 240501 (2005).
73. N. D. Mermin, Phys. Rev. D 22, 356 (1990).
74. M. Barbieri, F. De Martini, P. Mataloni, G. Vallone, and A. Cabello, Phys. Rev. Lett. 97, 140407 (2006).
75. A. Cabello, Phys. Rev. Lett. 97, 140406 (2006).
76. M. J. Padgett and J. Courtial, Opt. Lett. 24, 430 (1999);
77. L. Allen, J. Courtial, and M. J. Padgett, Phys. Rev. E 60, 7497 (1999).
78. J. Leach, M. J. Padgett, S. M. Barnett, S. Franke-Arnold, and J. Courtial, Phys. Rev. Lett. 88, 257901 (2002).
79. N. Gonzalez, G. Molina-Terriza, and J. P. Torres, Opt. Express 14, 9093 (2006).
80. J. Leach, J. Courtial, K. Skeldon, S. M. Barnett, S. Franke- Arnold, and M. J. Padgett, Phys. Rev. Lett. 92, 013601 (2004).
81. X. B. Zou and W. Mathis, Phys. Rev. A 71, 042324 (2005).
82. G. Biener, A. Niv, V Kleiner, and E. Hasman, Opt. Lett. 27, 1875 (2002).
83. L. Marrucci, C. Manzo, and D. Paparo, Phys. Rev. Lett. 96, 163905 (2006).
84. G. F. Calvo and A. Picón, Opt. Lett. 32, 838 (2007).
85. J. T. Barreiro, T.-C. Wei and P. G. Kwiat, Nature Phys. 4, 282 (2008).
86. L. Deng, H. Wang, and K. Wang, J. Opt. Soc. Am. B 24, 2517 (2007).
87. A. N. de Oliveira, S. P. Walborn, and C. H. Monken, J. Opt. B, Quantum Semiclassical Opt. 7, 288 (2005).
88. L. Aolita and S. P. Walborn, Phys. Rev. Lett. 98, 100501 (2007).
89. C. E. R. Souza, C. V. S. Borges, A. Z. Khoury, J. A. O. Huguenin, L. Aolita, and S. P. Walborn, Phys. Rev. A 77, 032345 (2008).
90. K. Chen, C.-M. Li, Q. Zhang, Y.-A. Chen, A. Goebel, Sh. Chen, A. Mair, and J.-W. Pan, Phys. Rev. Lett. 99, 120503 (2007).
91. P. Zhang, X.-F. Ren, X.-B. Zou, B.-H. Liu, Y.-F. Huang, and G.-C. Guo, Phys. Rev. A 75, 052310 (2007).
92. E. Yao, S. Franke-Arnold, J. Courtial, M. J. Padgett, and S. M. Barnett, Opt. Express 14, 13089 (2006).
93. S. Franke-Arnold, S. M. Barnett, E. Yao, J. Leach, J. Courtial, and M. Padgett, New J. Phys. 6, 103 (2004).
94. Z. Hradil, J. Řehácek, Z. Boucahl, R. Čelechovský, and L. L. Sánchez-Soto, Phys. Rev. Lett. 97, 243601 (2006).
95. H. Bechmann-Pasquinucci and A. Peres, Phys. Rev. Lett. 85, 3313 (2000).
96. V. Karimipour, S. Bagherinezhad, and A. Bahraminasab, Phys. Rev. A 65, 042320 (2002).
97. S. D. Bartlett, H. de Guise, and B. C. Sanders, in Proceedings of IQC01, edited by R. G. Clark (Rinton, Princeton, NJ, 2001), pp. 344-347.
98. G. Molina-Terriza, J. P. Torres, L. Torner, Phys. Rev. Lett. 88, 013601 (2002).
99. A. Vaziri, G. Weihs, and A. Zeilinger, Phys. Rev. Lett. 89, 240401 (2002).
100. J. P. Torres, Y. Deyanova, L. Torner, and G. Molina-Terriza, Phys. Rev. A 67, 052313 (2003).
101. J. T. Barreiro, N. K. Langford, N. A. Peters, and P. G. Kwiat, Phys. Rev. Lett. 95, 260501 (2005).
102. X.-F. Ren, G.-P. Guo, J. Li, and G.-C. Guo, Chin. Phys. Lett. 23, 552 (2006).
103. J. P. Torres, A. Alexandrescu, and L. Torner, Phys. Rev. A 68, 050301(R), (2003).
104. A. Vaziri, J.-W. Pan, Th. Jennewein, G. Weihs, and A. Zeilinger, Phys. Rev. Lett. 91, 227902 (2003).
105. S. Gröblacher, Th. Jennewein, A. Vaziri, G. Weihs, and A. Zeilinger, New J. Phys. 8 75 (2006).
106. R. W. Spekkens and T. Rudolph, Phys. Rev. A 65, 012310 (2001)
107. N. K. Langford, R. B. Dalton, M. D. Harvey, J. L. O'Brien, G. J. Pryde, A. Gilchrist, S. D. Bartlett, and A. G. White, Phys. Rev. Lett. 93 053601 (2004).
108. G. Molina-Terriza, A. Vaziri, R. Ursin, and A. Zeilinger, Phys. Rev. Lett. 94, 040501 (2005).
109. A. Jesacher, S. Fürhapter, S. Bernet, and M. Ritsch-Marte, Phys. Rev. Lett. 94, 233902, (2005).
110. S. Fürhapter, A. Jesacher, S. Bernet, and M. Ritsch-Marte, Opt. Lett. 30, 1953 (2005).
111. S. Bernet, A. Jesacher, S. Fürhapter, C. Maurer, and M. Ritsch-Marte, Opt. Express 14, 3792 (2006).
112. L. Torner, J. P. Torres, and S. Carrasco, Opt. Express 13, 873 (2005).
113. S. W. Hell, Nature Biotech. 21, 1347 (2003).
114. W. H. McCrea, Relativity Physics (Methuen, London, 1957).
115. R. V. Jones, Proc. R. Soc. Lond. A 328, 337 (1972).
116. R. V. Jones, Proc. R. Soc. Lond. A 349, 423 (1976).
117. G. Nienhuis, J. P. Woerdman, and I. Kuscer, Phys. Rev. A 46, 7079 (1992).
118. M. Harris, C. A. Hill, and J. M. Vaughan, Opt. Commun. 106, 161 (1994).
119. L. Allen and M. Padgett, J. Mod. Opt. 54, 487 (2007).
120. M. Padgett, G. Whyte, J. Girkin, A. Wright, L. Allen, P. Öhberg, and S. M. Barnett, Opt. Lett. 31, 2205 (2006).
121. J. Leach, A. J. Wright, J. B. Götte, J. M. Girkin, L. Allen, S. Franke-Arnold, S. M. Barnett, and M. J. Padgett, Phys. Rev. Lett. 100, 153902 (2008).
122. J. Leach and M. J. Padgett, New J. Phys. 5, 154 (2003).
123. I. Mariyenko, J. Strohaber, and C. Uiterwaal, Opt. Express 13, 7599 (2005).
124. J. Leach, G. M. Gibson, M. J. Padgett, E. Esposito, G. McConnell, A. J. Wright, and J. M. Girkin, Opt. Express 14, 5581 (2006).
125. M. V. Berry, New J. Phys. 4, 66 (2002).
126. G. A. Swartzlander and R. I. Hernandez-Aranda, Phys. Rev. Lett. 99, 160901 (2007).
127. G.A. Swartzlander, Opt. Lett. 26, 497 (2001).
128. G. Foo, D. M. Palacios, and G. A. Swartzlander, Opt. Lett. 30, 3308 (2005).
129. J. W. Goodman, Speckle Phenomena in Optics (Ben Roberts & Co., Greenwood Village, CO, 2007).
130. J. Masajada and B. Dubik, Opt. Commun. 198, 21 (2001).
131. K. O'Holleran, M. J. Padgett, and M. R. Dennis, Opt. Express 14, 3039 (2006).
132. M. V. Berry and M. R. Dennis, Proc. R. Soc. Lond. A 456, 2059 (2000).
133. K. O'Holleran, M. R. Dennis, F. Flossmann, and M. J. Padgett, Phys. Rev. Lett. 100, 053902 (2008).
134. M. V. Berry and M. R. Dennis, Proc. R. Soc. Lond. A 457, 2251 (2001).
135. J. Leach, M. Dennis, J. Courtial, and M. Padgett, Nature 432, 165 (2004).