大阪大学の研究者は、自由空間におけるレーザーパルス強度の往復伝搬現象を発見しました

大阪大学の研究者たちは、自由空間でのレーザーパルス強度の往復伝搬を発見しました。 自由空間での線形定速伝搬は、光の基本的な物理的特性です。 「CommunicationPhysics」に掲載された最近の研究で、大阪大学の研究者は、自由空間でのレーザーパルス強度の往復伝搬現象を発見しました。

時空結合は、自由空間で群速度、方向、軌道を調整できる光を生成するために使用されます。たとえば、フライングフォーカス（レイリー長を延長して移動するレーザーパルス強度）では、縦方向の色収差とタイムチャープを組み合わせて、空間でのスペクトル依存のフォーカス分離と時間でのスペクトル依存のパルス位置をそれぞれ制御します。空間と時間における伝播グループの調整可能な速度と方向。

ただし、これまでの結果では、伝播群速度は自由に制御できますが、飛行の焦点は特定の方向に前後にしか伝播できません。

この研究では、空間のレイリー長と時間の特異点を大幅に増加させることにより、新しく生成された飛行焦点が自由空間の往復直線に沿って伝播します。時間特異性をさらに追加することにより、高い空間分解能で明確な往復飛行焦点が可能になります。



「新しく生成された飛行焦点は、最初に縦軸に沿って伝播し、次に後方に伝播し、最後に再び前方に伝播し、空間と時間で往復する線形運動軌道を示します。前方伝播の速度は、真空中の光の速度です。、そして後方伝搬速度はサブライト速度です」と、対応する著者のZhaoyangLi氏は説明しました。

この興味深い現象は、光の伝播に関する従来の理解を変え、基礎物理学と応用物理学に適用できる可能性があります。 「たとえば、私たちの放射圧シミュレーションでは、レイリー散乱システムで、小さなボールまたは大きなボールにそれぞれ往復の捕捉力または推力を生成することができます。」