大阪大学研究人员发现自由空间中的激光脉冲强度的往复传播现象

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大阪大学的研究人员发现了自由空间中激光脉冲强度的往复传播现象。自由空间中的直线恒速传播是光的一个基本物理特征。在最近发表在《通信物理学》上的一项研究中，来自大阪大学的研究人员发现了自由空间中激光脉冲强度的往复传播现象。

时空耦合被用来在自由空间中产生具有可调控群速度、方向和轨迹的光。例如，飞行焦点（在扩展的雷利长度中移动的激光脉冲强度），其中纵向色差和时间啁啾被结合起来，分别控制空间中的光谱依赖性焦点分离和时间中的光谱依赖性脉冲位置，在空间和时间中具有任意可调控的传播群速度和方向。

然而，在以前的结果中，虽然传播群速度可以自由控制，但飞翔的焦点只能沿某一方向向前或向后传播。

在本研究中，通过大幅增加空间上的瑞利长度和时间上的奇异点，新产生的飞行焦点在自由空间中沿着往复的直线轨迹传播。通过进一步增加时间奇异点，一个清晰的具有高空间分辨率的往复式飞行焦点成为可能。

"新产生的飞行焦点沿着纵轴首先向前传播，然后向后传播，最后再次向前传播，在空间和时间上呈现出一个往复的直线运动轨迹。向前传播的速度是真空中的光速，而向后传播的速度是亚光速，"通讯作者Zhaoyang Li解释说。

这一耐人寻味的现象改变了对光传播的传统理解，并可能被应用于基础和应用物理学。"例如，在我们的辐射压力模拟中，在瑞利散射体系中，它可以对一个小球或大球分别产生一个轴上往复的捕获力或推力。"

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