Controlling the velocity of ultrashort light pulses in vacuum through spatio-temporal couplings
由于其宽的光谱宽度，超短激光器提供了新的可能性来塑造光束并控制其特性，特别是通过使用时空耦合。在这方面，我们提出了一个理论研究的线性传输的超短激光束，结合时间啁啾和标准的像差称为纵向色差。当这样的光束在真空中或线性介质中聚焦时，这两种效应的相互作用可以被利用来将所得强度峰值的速度设置为瑞利长度内的任意值，即精确地在通常使用激光脉冲的地方。这种光束可以在控制激光与物质的相互作用方面找到突破性的应用，特别是在激光驱动的粒子加速方面。
2017-08-21 physics.optics
Probing the quantum vacuum with ultra intense laser pulses
本文介绍：1）强场物理和真空结构和稳定性的理论背景; 2）脉冲激光器领域的仪器发展，并考虑超强激光设备的物理情况;和3）讨论超强激光器的应用和基本用途。
2014-12-28 hep-ph physics.optics quant-ph
Generation of Subfemtosecond Deep and Vacuum UV pulses via Two-Photon Rabi Oscillations in Alkali Atoms or Alkaline Earth Ions
提出利用飞秒激光与碱金属原子或碱土金属离子共振作用时的双光子 Rabi 振荡产生三次谐波，可形成更短、效率更高的深紫外及真空紫外亚飞秒脉冲。
2024-12-05 physics.atom-ph physics.optics
Possibility of a Light Pulse with Speed Greater than c
在两个模型中，它表明，光脉冲从真空传播到某些介质中的速度大于光在真空中的速度（c）。通过数值计算，给出了这种光的传播特性。
2000-08-16 physics.optics
Signatures of vacuum birefringence in low-power flying focus pulses
本研究针对纯光场下真空双折射探测所需激光功率过高的难题，提出利用飞行聚焦脉冲的可编程焦速与扩展焦深特性，大幅降低探测功率，其诱导的偏振椭圆率处于现有X射线偏振仪探测范围内。
2024-03-08 hep-ph physics.optics
Efficient ($\sim$10$\%$) Generation of Vacuum Ultraviolet Femtosecond Pulses via Four-Wave Mixing in Hollow-Core Fibers
本文利用充氦拉伸空芯光纤中的四波差频混频，在Luna.jl模拟优化下实现了钛宝石激光160 nm第5次谐波的高效产生，267 nm泵浦转换效率约10%。
2024-03-28 physics.optics
A nanoscale vacuum-tube diode triggered by few-cycle laser pulses
我们提出并演示了一种由几个周期的近红外激光脉冲触发的纳米级真空管二极管。它代表了一种基于光场的超快电子器件，利用两个金属纳米尖端表面的近场光学增强。两个尖端中较尖锐的尖端显示出较强的场增强，导致其表面的光电发射产额较大。峰值强度为$4.7\times 10^{11}$ W/cm $^2$的一个激光脉冲触发来自较尖锐阴极尖端的${\sim }16$电子的光电发射，而来自较钝阳极尖端的发射被$19$ dB抑制到每脉冲${\sim }0.2$电子。因此，两个尖端之间的激光触发电流表现出整流行为，类似于经典的真空管二极管。根据发射电子的动能和针尖之间的距离，估计这种激光触发纳米级二极管的总操作时间小于1 ps。
2019-05-26 cond-mat.mes-hall physics.optics
Refraction of light by light in vacuum
在强电磁场作用下，由于非线性量子电动力学（QED）特性，真空折射率将发生变化。已经提出了几种使用高强度激光的实验测试来观察真空中的电磁非线性，例如强激光脉冲的衍射或反射。我们提出了一种新的方法，它包括在观察折射，即旋转的探测激光脉冲穿过横向真空折射率梯度的波平面。后者是由两个非常强的超短激光脉冲相互作用产生的，用作泵浦脉冲。在折射率梯度的最大值处，探测脉冲的折射角被估计为$0.2 \times (\frac{w_0}{10 \mathrm{μm}})^{-3} \times \frac{I}{1 \mathrm{J}}$ ~皮弧度，其中$I$是两个泵浦脉冲的总能量，并且$w_0$是在相互作用区域处的最小腰部（fwhm）。假设LASERIX设备可获得的最强激光脉冲（$I = 25$ ~J，30~fs fwhm持续时间，800~nm中心波长），并假设最小束腰为$w=10 \mathrm{μm}$（fwhm）（对应于$10^{21}$ ~W/cm $^2$量级的强度），预期的最大折射角约为5~皮弧度。一个实验装置，使用Sagnac干涉仪，建议进行这种测量。
2015-12-02 physics.optics
Detection of Vacuum Birefringence with Intense Laser Pulses
我们提出了一种新的技术，有望成为第一个直接检测极化的量子电动力学（QED）真空。该技术基于使用在低色散光学谐振器中循环的超短光脉冲。我们表明，该技术规避了大规模液氦冷却磁体的需要，更重要的是避免了困扰现有实验，利用这些磁体的实验陷阱。光学和激光器性能的可能改进将导致在仅持续几个小时的实验中观察真空偏振的能力。
2004-02-16 hep-ex physics.gen-ph physics.ins-det
Influence of Laser Pulse Parameters on the Properties of e-e+ Plasmas Created from Vacuum
利用动力学理论中的低密度近似方法研究了强激光场中电子对等离子体（EPPP）的真空产生，研究了所观测到的EPPP与单个激光脉冲的形状和参数的关系。计算了多光子域中电场随时间变化的EPPP分布函数（绝热参数γ>> 1）。分析和数值计算的基础上的场强，场脉冲的形式和频谱的依赖关系进行了研究。所得结果可用于研究与动态Schwinger效应相关的一些可观测的次级过程。
2012-05-14 hep-ph physics.optics physics.plasm-ph
Propagation of localized optical waves in media with dispersion, in dispersionless media and in vacuum. Low diffractive regime
本文系统地研究了超短激光脉冲在色散介质、无色散介质和真空中的线性传输。振幅包络的应用方法提供了机会，以估计缓慢warning振幅近似的限制，并描述振幅积分微分方程，在单周期制度的光脉冲的传播。将著名的缓变振幅方程和真空振幅方程写成无量纲形式。获得了定义光脉冲演化的不同线性区域的三个参数。与以往的研究相比，我们证明了在飞秒区域非傍轴项并不小，可以支配横向拉普拉斯算子。用傅里叶变换法求解了归一化振幅非傍轴方程。我们得到了具有不同于Fresnel谱核的基本解，并与空气中的近轴光的衍射光束作了比较，得到了一个意想不到的新结果：具有球面和椭球空间形状的光脉冲的横向放大相对稳定。在这里，重要的是要强调光盘的情况，即纵向尺寸比横向尺寸小的脉冲，在某些部分情况下，在几千公里的距离上实际上是无衍射的。提出了一个计算光脉冲衍射长度的新公式。
2008-01-14 physics.optics
Electron-laser vacuum breakdown in head-on collision of relativistic electrons with intense laser pulse
Voronezh State University（沃罗涅日国立大学）
研究电子-激光真空破裂现象，通过广义Heitler模型推导出粒子总数公式，分析现代激光设施并预测实验验证结果。
2026-03-14 physics.optics
Prospects for studying vacuum polarisation using dipole and synchrotron radiation
真空偏振效应的测量，特别是真空双折射，使用组合的光学和X射线激光脉冲，现在积极追求。在这里，我们简要地研究了两种替代设置的可行性。第一个使用另一种目标，即会聚偶极脉冲，第二个使用另一种探针，即高能粒子的同步加速器样发射，它们本身与激光脉冲相互作用。后一种设置已被提议用于ELI-NP的实验。
2016-01-29 hep-ph physics.optics
Coherent control with broadband squeezed vacuum
我们报道了高功率宽带压缩真空相干控制的实验演示。虽然不相干的，并表现出统计的热噪声，宽带压缩真空示出诱导某些双光子相互作用作为一个相干的超短脉冲具有相同的光谱带宽。利用脉冲整形技术，我们相干控制和频产生的宽带压缩真空在两个数量级的范围内。相干控制双光子与宽带压缩真空的相互作用可以获得相干脉冲实际上无法达到的光谱分辨率和消光比。
2003-02-05 physics.atom-ph physics.class-ph physics.optics
Observation of subluminal twisted light in vacuum
爱因斯坦的相对论确立了真空中光速c为基本常数。然而，在色散材料中，光脉冲的速度可以显著改变。虽然可以对这种介质中的光速进行有效的控制，但迄今为止还没有在真空中对“扭曲”光束进行改变光速的实验证明。我们证明了“扭曲”光脉冲在真空中表现出亚光速的速度，相对于c慢0.1%。这项工作并没有挑战相对论，但实验上支持了扭曲脉冲的反直觉真空群速度的理论工作。这些结果对于扭曲光在量子信息、通信和量子密钥分发中的应用具有重要意义。
2015-12-08 physics.optics quant-ph
High-energy, few-cycle light pulses tunable across the vacuum ultraviolet
本文通过毛细管中孤子自压缩的共振色散波发射，产生了160-190 nm可调谐的μJ级真空紫外脉冲，脉宽短于3 fs，为研究超快电子动力学提供了前所未有的时间分辨率。
2024-11-18 physics.optics
Towards a direct measurement of the quantum vacuum Lagrangian coupling coefficients using two counter propagating super-intense laser pulses
在本文中，我们将表明，使用极端激光的光子-光子碰撞实验可以提供可测量的效果，给出关于QED本质的基本信息，其拉格朗日量。分析了两束反向传播的超强激光探测可见光光子散射的可能方案。我们讨论了脉冲宽度和腰部的重要性，重叠波束和信号检测的最佳方案，以及区分信号和噪声的方法。这将需要高精度测量，并控制时间抖动和噪声。我们的结论是，这样的实验在10^{23} W/cm ^2时几乎不可行，在10^{24} W/cm ^2时非常有希望
2021-12-15 physics.ins-det physics.optics
Interferometric Differential High-Frequency Lock-In Probe for Laser-Induced Vacuum Birefringence
提出一种利用飞秒光学增强腔和独立控制脉冲的干涉差分高频锁相测量方法，有效抑制了腔双折射系统效应，并具有节省激光功率和装置简单的优势。
2025-04-29 hep-ph physics.optics quant-ph
Two-Color-Laser-Driven Direct Electron Acceleration in Infinite Vacuum
我们提出了一个直接的电子加速方案，使用双色脉冲径向偏振激光束。双色方案实现了超过90%的理论能量增益限制的电子加速，超过两倍的是什么是可能的一个相同的总能量和脉冲持续时间的单色脉冲束。该方案成功地利用古伊相移，只有当电子进入其有效的最后加速周期时，才能引起有利于加速的场干涉。讨论了优化条件和功率缩放特性。
2013-11-22 physics.acc-ph physics.optics
New Estimation of the Curvature Effect for the X-ray Vacuum Diffraction Induced by an Intense Laser Field
量子电动力学预言了在强激光场作用下，通过虚带电粒子产生的X射线衍射，这种现象被称为真空衍射（VD）。本文导出了一个新的公式来描述XFEL脉冲与激光脉冲迎头碰撞几何中的VD。该公式新考虑了XFEL脉冲的波前曲率。利用该公式，我们还讨论了曲率对SACLA XFEL装置实际参数VD信号的影响。
2019-11-28 hep-ex hep-ph physics.optics
Ion Acceleration via "Nonlinear Vacuum Heating" by the Laser Pulse Obliquely Incident on a Thin Foil Target
从实验和理论上研究了激光脉冲平行入射薄靶时加速离子的能量与激光偏振态的关系。我们发现，当脉冲变为s极化时，p极化的离子能量最大值逐渐减小。实验发现的离子能量的依赖性解释通过调用异常的电子加热，导致在目标表面形成高静电势。本文在具有阶跃非线性的受驱动振子理论模型的框架内，描述了激光场中电子在超光速运动能量之外的反常加热。我们已经证明，电子反常加热可以实现在两个区域：非线性共振和随机加热，取决于随机性的程度。发现了加速离子能量与激光强度、脉冲宽度、极化角和入射角的关系。
2015-06-22 hep-ex physics.optics physics.plasm-ph
Single-shot pulse retrieval of femtosecond bright squeezed vacuum
Technion – Israel Institute of Technology（以色列理工学院）；Solid State Institute（固态研究所）；Helen Diller Quantum Center（海伦·迪勒量子中心）；The Russell Berrie Nanotechnology Institute（罗素·贝里纳米技术研究所）；Max Planck Institute for the Science of Light（马克斯·普朗克光科学研究所）；Friedrich–Alexander Universität Erlangen–Nürnberg（埃尔朗根-纽伦堡弗里德里希-亚历山大大学）
通过单次光谱干涉测量，恢复飞秒明亮压缩真空的时域和频域脉冲特性，揭示其平均脉宽27.2 fs、脉宽波动5.5 fs及π rad随机相位模糊性，证明其在阿秒亚周期超快电子动力学计量中的潜力。
2025-09-22 physics.optics quant-ph
Supercontinuum generation in the vacuum ultraviolet through dispersive-wave and soliton-plasma interaction in noble-gas-filled hollow-core photonic crystal fiber
我们报告了一个从真空紫外（VUV）延伸到近红外的三倍频程宽的超连续谱的产生，跨越至少113到1000 nm（即，11至1.2 eV），在填充He的空芯Kagome型光子晶体光纤中。数值模拟证实，主要机制是一种新的和以前未发现的色散波发射和等离子体诱导的蓝移孤子再压缩光纤零色散频率附近的相互作用。超连续谱的VUV部分，其建模显示是相干的，并具有简单的相位结构，具有足够的带宽来支持500阿秒持续时间的单周期脉冲。我们还表明，在同一系统中，产生窄带真空紫外脉冲，通过色散波发射，可调从120到200 nm的效率超过1%，真空紫外脉冲能量超过50 nJ。
2015-09-03 physics.optics
Performance of a Sagnac interferometer to observe vacuum optical nonlinearity
DeLLight项目旨在利用LASERIX飞秒激光和Sagnac干涉仪观测强场下的真空光学非线性，本文测量并表征了限制干涉仪灵敏度的关键实验参数，并探讨了未来改进方向。
2024-04-17 hep-ex physics.optics quant-ph
Optimized photonic gauge of extreme high vacuum with Petawatt lasers
最新提出的超强激光脉冲的应用之一是，通过测量真空管内的非线性汤姆逊散射产生的光子辐射，它们可能用于测量极高真空。在这里，我们提供了一个完整的分析过程，计算预期的速率和光谱，无论是线性和圆偏振的激光脉冲，考虑到时间包络的影响，在一个缓慢变化的包络近似。我们还设计了一个现实的实验配置，允许实现的想法，并计算相应的几何效率。最后，我们开发了一个优化程序，这种光子规范的极高真空在高重复率拍瓦和多拍瓦激光设施，如VEGA，Juvillance和ELI。
2014-03-05 physics.optics
The DeLLight experiment to observe an optically-induced change of the vacuum index
量子电动力学预言，真空必须表现为非线性光学介质：当真空受到强电磁场的压力时，光速应该被修改。这种光学现象尚未被观察到。DeLLight（光偏转）实验旨在观察真空的光致折射率变化，这是一种从未被探索过的非线性效应。该实验安装在IJCLab的LASERIX设施中，该设施提供超短强激光脉冲（每个脉冲2.5 J，每个脉冲持续时间为30 fs，重复率为10 Hz）。该建议是测量探测激光脉冲穿过横向真空折射率梯度时的折射率，由一个非常强的泵浦脉冲产生。折射引起探针的强度分布的横向偏移，其信号由Sagnac干涉仪放大。在这篇文章中，我们描述了实验方法和设置，并提出了完整的理论计算的预期信号。在焦点处的最小束腰为$5 \,μ$ m（对应于最大强度为$\sim 3 \times 10^{20}$ W/cm $^2$），并且在从QED导出的非线性真空指数的情况下，预期的折射角为0.13 prad。干涉仪原型的第一结果。结果表明，消光因子$\mathcal{F} = 0.4 \times 10^{-5}$（对应于250的信号放大因子）和空间分辨率$σ_y = 10$ nm是可实现的。然后，预期的信号大约是下午15点，并且可以在5-sigma置信水平下用大约一个月的收集数据来观察。
2021-01-29 physics.optics
Electron acceleration driven by ultrashort and nonparaxial radially polarized laser pulses
利用麦克斯韦方程组的精确闭合解，研究了超短非傍轴径向偏振激光脉冲驱动下真空中电子的加速问题。我们表明，阈值功率以上，显着的加速发生大大降低，通过使用更紧密的重点。此外，由紧密聚焦的单周期激光脉冲加速的电子可以达到理论能量增益极限的80%左右，大约是以前报道的几个周期的傍轴脉冲的两倍。我们的研究结果表明，电子在真空中的直接加速是目前激光技术所能达到的。
2012-04-25 physics.acc-ph physics.optics
All-optical signatures of quantum vacuum nonlinearities in generic laser fields
高强度前沿的全光学实验为在强宏观电磁场中进行量子电动力学的前所未有的精确测试提供了一条有希望的途径。迄今为止，量子真空非线性全光特性的理论研究大多是基于对驱动激光场的光束轮廓和脉冲形状的简化近似。由于精确的测试需要准确的定量理论预测，我们引入了一个有效的数值工具，促进定量理论研究的量子真空非线性在通用激光领域的全光签名。我们的方法是基于真空发射图片，并利用这一事实，即驱动激光场的动力学是一个很好的近似由经典的麦克斯韦理论在真空中。结合麦克斯韦解算器，自洽地传播任何给定的激光场配置，这允许从第一原理的高强度激光实验中的真空非线性的光子签名的准确的理论预测。我们采用我们的方法来模拟光子签名的量子真空非线性的激光脉冲碰撞涉及几个周期的脉冲，并显示出的角度和光谱分布的发射信号光子偏离的驱动激光束。
2018-11-21 hep-ph physics.optics
Attosecond spectroscopy using vacuum-ultraviolet pulses emitted from laser-driven semiconductors
本研究利用激光驱动ZnO半导体产生的高次谐波生成阿秒脉冲，通过互相关方法追踪铯原子超快电离动力学，开辟了阿秒光谱学新窗口，并有望产生非经典纠缠光态。
2024-05-28 physics.optics quant-ph
Non-invariance of the speed of light in free-space
平面单色波在真空中以速度c传播。然而，在空间和时间上有限的波包被用于传输能量和信息。在这里，它已被证明基于波的方法，轴上的部分的脉冲光束在自由空间中传播以可变的速度，表现出在靠近源的区域中的亚光速和超光速的行为，和他们的速度接近的值c与距离。虽然脉冲可以在比真空中的光速更快的小距离上行进，但是通过脉冲在距离z>> ld（ld是瑞利衍射范围）和z> ct（t是脉冲宽度）处的到达时间估计的平均轴上速度小于c。总脉冲束以恒定的亚光速传播通过整个距离。研究了真空非傍轴传输中辐射空间分布和脉冲时间形状的相互影响。研究发现，入射光束宽度的减小和脉冲中心波长的增大导致波包的传播速度变小。结果表明，贝塞尔-高斯和拉盖尔-高斯脉冲光束的速度随着轨道角动量的增加而减小。所得结果与自由空间中的亚光速和超光速测量结果符合得很好。
2019-02-22 physics.optics
Vacuum-UV to IR supercontinuum in hydrogen-filled photonic crystal fiber
虽然超连续谱源很容易用于可见光和近红外，最近也用于中红外，但生物学、化学和物理学的许多领域将大大受益于紧凑、稳定和光谱明亮的深紫外和真空紫外超连续谱源的可用性。然而，这些来源尚未开发。在这里，我们报告了一个明亮的超连续谱的产生，从124 nm到超过1200 nm的跨越超过三个倍频程，在氢填充kagomé式空芯光子晶体光纤（kagomé-PCF）。波长为805 nm的几μJ，30 fs的泵浦脉冲被发射到光纤中，在那里它们通过拉曼增强克尔效应进行自压缩。建模表明，在达到最小子周期脉冲持续时间约1 fs之前，远小于一个周期的分子振动（8 fs），脉冲包络的非线性整形，由自陡化和冲击形成加剧，产生超短的功能，导致脉冲激发的长寿命相干分子振动。这些相位调制脉冲的后沿上的强VUV色散波（在182 nm或6.8 eV处），进一步将光谱加宽到VUV中。结果还首次表明，kagomé-PCF在真空紫外下具有良好的导向性。
2015-02-26 physics.optics
Four-wave interaction in gas and vacuum: definition of a third-order nonlinear effective susceptibility in vacuum: $χ$ vacuum(3)
用半经典方法研究了真空中光场在四波混频条件下的非线性相互作用。这项研究的动机是希望调查的可能性，使用最近开发的强大的超短（飞秒）激光脉冲来证明在真空中存在的非线性效应，预测量子电动力学（QED）。本文提出了一种类似于介质中经典非线性光学的方法。引入了真空的三阶非线性有效极化率。
2010-07-01 physics.optics
Quantum Frequency Resolved Optical Gating of Few-Cycle Squeezed Vacuum
California Institute of Technology（加州理工学院）；PINC Technologies Inc（PINC科技有限公司）
本文提出量子频率分辨光学门控技术，用于研究超短量子脉冲的时域特性，实现近红外和可见光范围的高带宽测量，展示多模式压缩真空态的特性。
2026-04-08 physics.optics
Engineering the optical vacuum: Arbitrary magnitude, sign, and order of dispersion in free space using space-time wave packets
在某些情况下，光脉冲的空间结构在自由传播时会导致其时间轮廓的变化。例如，将常规的角色散引入到场中导致脉冲在自由空间中遇到群速度色散。然而，通过这种策略只能获得有限的控制。在这里，我们表明，精确和通用的控制，可以行使在自由空间中的所谓的“时空”波包的色散曲线：一类脉冲光束undergirded不可微的角色散。这种抽象的数学特征使我们能够在不引入损耗的情况下调谐不同色散阶数的幅度和符号，从而实现任意色散分布，并实现在远离谐振的光学材料中无法实现的色散值。不同的光学材料和光子结构中，不同的色散阶数的值不是彼此独立的，这些订单是可寻址的单独使用我们的策略。这些结果证明了时空波包作为结构光平台的多功能性，并指出了它们在非线性和量子光学中的实用性。
2021-02-18 physics.optics
Experimentally separating vacuum fluctuations from source radiation
该研究通过实验分离真空涨落与源辐射效应，利用非线性晶体中的双激光脉冲探测其因果相关，验证了量子层面的时间域涨落耗散定理，并开辟了研究量子场现象的新途径。
2025-02-25 physics.optics quant-ph
Hawking radiation from ultrashort laser pulse filaments
天体物理学黑洞和引力类似物的事件视界被预测会激发量子真空并产生量子发射，称为霍金辐射。我们用超短激光脉冲细丝实验性地创造了这样一个引力模拟物，我们的测量结果证明了光子的自发发射，证实了理论预测。
2010-09-23 astro-ph.CO gr-qc physics.optics
Comparison of wave-mixing processes in rarefied gas and QED vacuum using numerical simulations
Institut national de la recherche scientifique (INRS)（国家科学研究研究所）；Infinite Potential Laboratories, LP（无限潜能实验室有限公司）
通过数值模拟比较稀薄气体与QED真空中的波混过程，以区分激光诱导的QED效应与残余气体相互作用信号。
2025-09-26 physics.optics quant-ph
X-ray vacuum diffraction at finite spatio-temporal offset
本文研究了高强度光脉冲与X射线自由电子激光脉冲在有限时空距离下的正面碰撞中，X射线真空衍射的非线性QED特征。在X射线探针的前锥外，高强度激光驱动的信号光子散射构成了量子真空非线性的一个有前景的实验特征。借助于一个简化的唯象ad-hoc模型，最近有人认为，在远场的信号的角分布是敏感的探测光束在与高强度泵浦的相互作用区域的波前曲率。在这项工作中，我们的泵浦和探测场的脉冲傍轴高斯光束模型，并重新分析这种效果的第一性原理。我们专注于真空衍射既作为一个单独的签名量子真空非线性和作为一种潜在的手段，以提高信号背景分离在真空双折射实验。
2021-09-19 hep-ph physics.optics quant-ph
Focused electromagnetic doughnut pulses and their interaction with interfaces and nanostructures
我们研究了Hellwarth和Nouchi在1996年首次描述的环形拓扑的聚焦甜甜圈脉冲、宽带、单周期电磁扰动的传播特性和光-物质相互作用。我们展示了如何集中甜甜圈反射和折射在平面金属和真空介电界面导致复杂的场结构的扭曲。我们还确定了条件下，这些环形脉冲激发占主导地位的动态环形偶极子在球形电介质粒子。
2015-12-14 physics.optics
Structured light pulses and their Lorentz-invariant mass
作为相对论性物体，在真空中发现了结构光脉冲的洛伦兹不变质量和平均传播速度。我们解决了这种广为人知的场配置，如高斯，拉盖尔-高斯，贝塞尔-高斯，厄米-高斯，和艾里-高斯的边界问题。脉冲被采取具有有限持续时间的时间包络。我们发现，洛伦兹不变质量和平均传播速度显着依赖于脉冲的时空结构。我们发现，平均传播速度是独立的全能量的脉冲，是小于光速。
2019-04-11 physics.optics
Thermal vacuum friction of objects with different dimensionality
ICFO-Institut de Ciencies Fotoniques, The Barcelona Institute of Science and Technology（ICFO-光子科学研究所，巴塞罗那科学技术研究院）；ICREA-Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats（ICREA-加泰罗尼亚研究高级学院）
研究相对论运动学与热涨落相互作用下中性体受辐射力，用运动学动量转移框架，求辐射力和压力，应用于三种几何，非相对论极限下得出辐射拖曳系数。
2026-07-07 physics.optics
QED vacuum nonlinearity in Laguerre-Gauss beams
在欧拉-海森堡有效理论的框架下，详细研究了任意模分解的脉冲拉盖尔-高斯光束中的受激光子发射。我们详细阐述了光子发射幅度的解析结构，并通过分析每个签名的相位标度来识别其主导和次主导部分。我们确定了三个不同的非线性签名：轨道角动量（OAM）翻转（$\ell:1 \rightarrow -1$），高次谐波产生（$\ell:1 \rightarrow 2$）和谐波减少（$\ell:1 \rightarrow 0$）。我们估计信号光子产额为每个签名下的各种脉冲碰撞的情况下，我们详细解释。我们还概述了一个前瞻性的实验设置，可以探测这些签名。
2022-08-09 hep-ph hep-th physics.optics
Toward quantum-noise-limited interferometric measurements of optical nonlinearity in vacuum
Université Paris-Saclay, CNRS/IN2P3, IJCLab（巴黎萨克雷大学，法国国家科学研究中心/法国国家核子与粒子物理研究所，IJCLab）
提出高频相位噪声抑制（HFPNS）方法，通过添加延迟副本脉冲消除振动噪声，在原型干涉仪上实现相位噪声降低40倍，残余噪声仅为预期量子噪声的2.3倍，为真空光学非线性的量子噪声极限测量奠定基础。
2026-06-12 hep-ex physics.optics quant-ph
Feasibility of electron cyclotron autoresonance acceleration by a short terahertz pulse
提出了一种利用太赫兹辐射和现有磁场的真空自共振电子加速器方案。基于数值模拟，参数值，这可能使该计划的实验可行，确定和讨论。
2015-04-04 physics.acc-ph physics.optics
Guiding femtosecond high-intensity high-contrast laser pulses by copper capillaries
实验研究了高强度、高对比度（$<10^{-8}$）、50 fs激光脉冲通过三角形铜毛细管的传输。通过20 mm长、约50 μ m宽的$μ$毛细管的相对透射率直接测量为70%，输入强度高达$10^{17}\,\text{W/cm}^2$。在$10^{10}$ -$10^{17}\,\text{W/cm}^2$强度范围内测量了铜在真空、氦气和空气中的反射率。在真空和氦气中没有观察到反射率的降低，这导致铜毛细管波导可以有效地引导强度高达毛细管轴上的$10^{19}\,\text{W/cm}^2$（其对应于壁上的$10^{17}\,\text{W/cm}^2$）的激光脉冲的结论。观察到在若干传输脉冲之后传输效率降低到零，这是由毛细管内部的堵塞形成引起的。测量了毛细管寿命对脉冲能量的依赖性。
2015-04-02 physics.acc-ph physics.optics physics.plasm-ph
Four-wave interaction in gas and vacuum. Definition of a third order nonlinear effective susceptibility in vacuum
用半经典方法研究了真空中光场在四波混频条件下的非线性相互作用。这项研究的动机是希望调查的可能性，使用最近开发的强大的超短（飞秒）激光脉冲来证明在真空中存在的非线性效应，预测量子电动力学（QED）。本文提出了一种类似于介质中经典非线性光学的方法。引入了真空的三阶非线性有效极化率。
2002-03-22 physics.gen-ph physics.optics
Influence of longitudinal chromatism on vacuum acceleration by intense radially polarized laser beams
我们报告与单粒子模拟的纵向色差，一种常见的时空耦合在超短激光脉冲，可以有一个显着的影响，通过高功率，紧聚焦径向偏振激光束的电子的纵向加速。这种效果可能是有利的，并且当与小的时间啁啾值组合时甚至更有利。然而，当纵向色差的幅度和符号不理想时，即使在非常小的幅度下，该效果也可以是高度破坏性的。这激发了驱动激光脉冲的表征和理解，并进一步研究类似的低阶时空耦合对这种加速的影响。
2019-06-17 physics.acc-ph physics.optics
The Vacuum Emission Picture Beyond Paraxial Approximation
量子真空中电磁场之间有效非线性耦合的光学特征可以方便地用强经典时空相关电磁场诱导的受激光子发射过程来描述。最近的研究采用这种方法来研究近轴近似下高斯激光脉冲的碰撞。本研究扩展了这些调查超越傍轴近似，通过使用一个有效的数值求解器的经典输入字段。这种新的数值代码允许在真空中麦克斯韦方程所支配的一般电磁场中的QED真空非线性的光学签名的一致的理论描述，如明显的非傍轴激光脉冲。我们的代码是基于海森伯-欧拉有效拉格朗日的局部常数场近似。由于这种近似是适用于基本上所有的光学高强度激光实验，我们的代码是能够计算信号光子发射振幅在完全通用的输入场配置，仅限于数值成本。
2018-12-11 hep-ph physics.optics quant-ph
Shock wave in Euler - Heisenberg - Köckel nonlinear vacuum
本文发展了非线性真空中电磁波理论的解析方法。脉冲的演化由一组非线性波矢量方程控制。得到了具有激波形式角动量的精确解。
2014-09-05 math-ph math.MP nlin.PS
Undulator Radiation in a Waveguide
我们提出了一种分析方法来表征波荡器辐射共振附近，当真空管的存在显着影响辐射特性。这是汉堡（FLASH）的自由电子激光（FEL）的远红外波荡器光束线的情况，它将能够提供太赫兹（THz）范围内的脉冲。这种波荡器将允许泵浦-探测实验，其中太赫兹脉冲自然地与来自自由电子激光的真空紫外脉冲同步，以及开发新的电子束诊断技术。由于太赫兹辐射衍射尺寸超过真空室尺寸，因此必须考虑波导的存在来执行红外辐射的表征。基于近轴近似和共振近似，我们发展了波导中波荡器辐射的理论。我们用张量格林函数技术求解了场方程，并提取了以简单的方式描述真空管对辐射脉冲的影响的品质因数作为问题参数的函数。我们的理论，使一致使用无量纲分析，允许治疗和物理理解的参数空间的许多渐近线，连同它们的适用范围。
2007-03-05 physics.acc-ph physics.optics
Vacuum Decay Time in Strong External Fields
我们考虑在短脉冲激光实验中真空衰减和粒子产生的动力学。我们确定和评估不变的“物化时间”，$τ$，电磁场能量转化为粒子的时间尺度，我们比较激光相关的时间尺度。
2008-10-22 hep-ph nucl-th physics.optics
Ultra-strong laser pulses: streak-camera for gamma-rays via pair production and quantum radiative reaction
我们表明，一个强的激光脉冲与强X射线脉冲相结合，可以采用的检测方案，用于表征高能量的$γ$ -射线脉冲下降到zeptosecond时间尺度。该方案采用条纹成像技术建立在高能量过程中的电子-正电子对生产在真空中通过碰撞的测试脉冲与强激光脉冲。讨论了量子辐射反应在多光子康普顿散射过程中的作用及其对探测方案的限制。
2011-08-08 physics.acc-ph physics.atom-ph physics.ins-det
