Laserlys gør et comeback (bogstaveligt talt)

Lige linje konstant hastighed udbredelse i frit rum er en grundlæggende egenskab ved lys. I en nylig undersøgelse offentliggjort i Kommunikationsfysik , forskere fra Osaka University opdagede fænomenet frem- og tilbagegående udbredelse af laserpulsintensitet i frit rum.

Spatiotemporale koblinger er for nylig blevet brugt til at producere lys med afstembar gruppehastighed, retning, og bane i frit rum. For eksempel, det flyvende fokus (en bevægelig laserpulsintensitet i den udvidede Rayleigh -længde), hvor longitudinel kromatisme og tidslig chirp kombineres for at kontrollere den spektrumafhængige fokusseparation i rummet og spektrumafhængig pulsplacering i tid, henholdsvis, har vilkårligt indstillelig udbredende gruppehastighed og retning i rum og tid.

Imidlertid, i det forrige resultat, det flyvende fokus kan kun forplante sig i en bestemt retning enten fremad eller bagud, selvom den udbredende gruppehastighed kan styres frit.

I dette studie, ved dramatisk at øge Rayleigh-længden i rummet og den tidsmæssige kvidren i tid, det nyskabte flyvende fokus forplanter sig langs en frem- og tilbagegående retlinet bane i frit rum. Et klart frem- og tilbagegående flyvende fokus med en høj rumlig opløsning er også muligt ved yderligere at øge den tidsmæssige kvidre.

"Det nyoprettede flyvende fokus formerer sig langs længdeaksen først fremad, derefter tilbage, og til sidst frem igen, viser en frem- og tilbagegående retlinet bane i rum og tid. Den fremadrettede hastighed er lysets hastighed i vakuumet, mens den bagud-udbredende hastighed er subluminal, " forklarer den tilsvarende forfatter Zhaoyang Li.

Dette spændende fænomen ændrer den traditionelle forståelse af lysudbredelse og kan anvendes i både grundlæggende og anvendt fysik.

"For eksempel, i vores simulering af strålingstryk, det kan frembringe en frem- og tilbagegående fangst- eller skubkraft på en akse for en lille eller stor kugle, henholdsvis, i Rayleigh-spredningsregimet, " siger Zhaoyang Li.

Artiklen, "Gen- og tilbagegående udbredelse af laserpulsintensitet i frit rum, " blev offentliggjort i Kommunikationsfysik .