声涡携带的轨道角动量因其在声镊和通信等领域的应用引起了广泛的研究兴趣。涡旋束是具有螺旋相位错的螺旋波，其核心为零幅值。其方位相位 依赖于拓扑荷数l，并携带轨道角动量（OAM）。通常，声涡是径向对称的，具有高强度的亮环，该对称涡旋所携带的OAM由拓扑荷数l表征，而将OAM从声波束转移到被照物体上会产生辐射力矩，OAM转化为能量吸收的比例是由拓扑荷数l和角频率ω的比值决定的。因此，对于给定频率和能量密度的声波，只能通过改变拓扑荷数来控制轨道角动量。

       近日，复旦大学电子工程系的研究团队将波束对称性作为调控OAM的一个替代因素，提出了一种非衍射的非对称声涡旋束，这种涡旋束可以通过声超表面产生，并能将OAM调制到任意值。非对称声涡的强度分布不是径向对称的，而是由非对称参数控制成月牙形。轴向OAM和平面声能的比值依赖于非对称参数，因此不受l/ω的影响。此外，还通过设计超表面实现了涡旋束，并揭示了非对称涡旋束的非衍射特性。与传统涡旋束一样，非对称涡旋束的OAM与拓扑荷数l线性相关，但同时还依赖于波束的非对称性。该工作有助于声涡在通信和粒子调控方面的应用。相关研究发表在近日的《Physical Review Applied》上。（赵涵）

文章链接：Xue Jiang et al, Modulation of Orbital-Angular-Momentum Symmetry of Nondiffractive Acoustic Vortex Beams and Realization Using a Metasurface. Physical Review Applied 14, 034014(2020).
       https://doi.org/10.1103/PhysRevApplied.14.03401408

消息来源： 两江科技评论