The Talbot Effect
塔尔博特效应，也被称为自成像或无透镜成像，最初由亨利·福克斯·塔尔博特在19世纪30年代发现。多年来，不同的研究人员已经发现了这种现象的不同方面，并且出现了能够解释基于经典衍射理论的各种观察结果的塔尔博特效应理论。不幸的是，许多标准的光学教科书没有讨论塔尔博特效应。本文旨在引起读者注意这一奇妙现象的基本特征，并对这一现象作一初步的解释。
2021-03-11 physics.optics
Mode analysis of Talbot effect with simplified modal method
本文首次观测到了具有π相位跳变的Talbot效应的周期性。利用简化模态法推导出了Talbot效应的解析表达式，分析了具有π相位跳变的Talbot效应这一新奇现象，加深了对物理衍射过程的理解。更重要的是，π相位跳跃的物理原因可以归结为两个偶光栅模使E1实部的左导数和右导数符号相反，导致近场Talbot效应图像中隐藏了一阶衍射波的物理信息。我们期望这一理论工作将有助于Talbot效应的巨大潜在应用。
2017-01-21 physics.optics
Talbot effect in nonparaxial self-accelerating beams with electromagnetically induced transparency
在这项研究中，我们报告的分数Talbot效应的非傍轴自加速光束在多级电磁感应透明（EIT）原子配置，这，据我们所知，这是第一次研究这个问题。Talbot效应起源于Helmholtz方程的叠加本征模，并在线性和立方双折射的情况下在EIT窗口中形成。通过适当地选择光束分量的系数，可以实现Talbot效应。结果表明，光束分量之间的径向差越大，光束分量之间的干涉越强，泰伯角越小。这项研究的结果可以是有用的，当研究光学成像，光学测量和光学计算。
2020-08-25 physics.optics
Generalized Spatial Talbot Effect based on All-dielectric Metasurfaces
提出了一种广义空间Talbot效应，其中输入孔径的周期由非整数实值缩放，而不是传统Talbot效应中的仅整数因子。这是通过允许和工程的相位不连续性分布在空间中使用超表面，结合自由空间传播。由此，这种突然的相位不连续的引入使得能够实现孔径周期性的非整数缩放。提出了使用惠更斯超颖表面的具体实施方案，并使用基于傅立叶传播的数值结果证明了其实现输入孔径周期的非整数缩放的操作。
2016-05-11 physics.optics
Talbot effect-based sensor measuring grating period change in subwavelength range
本文提出基于Talbot效应的传感方法，通过测量Talbot长度变化来检测亚波长范围光栅周期微小改变，并验证了其在焦距测量等光学传感中的应用潜力。
2024-08-20 physics.optics
Dual accelerating Airy-Talbot recurrence effect
我们证明了双重加速Airy-Talbot复发效应，即，通过传播具有连续变化的横向位移的艾里光束的叠加，加速光束的自成像。双Airy-Talbot效应是输入和具有交替分量符号的输入的自发重复成像。它是由艾里波函数的相长干涉引起的，这也是其他类型的艾里光束，如艾里呼吸子的原因。由有限能量艾里光束组成的输入也显示双艾里-塔尔博特效应，但它需要大的横向位移，并沿传播方向迅速减小。
2015-10-20 physics.optics
Prime Number Decomposition using the Talbot Effect
我们报告素数分解使用的塔尔博特效应，一个著名的现象，在经典的近场光学的描述是密切相关的高斯和。后者是数论中的一种数学工具，用于分析素数的性质，以及将合数分解为它们的素因子。我们采用良好的塔尔博特效应和高斯和之间的连接，实现素数分解与一种新的方法，利用纵向强度分布的塔尔博特地毯。新算法的实验验证和限制的方法进行了讨论。
2018-03-12 physics.optics
Generating Lieb and super-honeycomb lattices by employing the fractional Talbot effect
我们展示了一种新的方法，通过采用特定的周期性梁结构的分数塔尔博特效应产生光诱导Lieb和超蜂窝晶格。我们的数值和分析结果显示，在分数塔尔博特长度的Lieb和超蜂窝晶格的生成有效和高光束质量。通过调节干涉光束的初始相移，可以在原位构造出入射的周期性光束结构，以及具有破缺反转对称性的晶格。这项研究表明，不仅可能实际利用的Talbot效应在生产新的光诱导晶格，但也在相关的光学拓扑现象的研究。
2019-02-21 physics.optics
Fractional Talbot effect in phase space: A compact summation formula
本文给出了周期光栅一维菲涅耳衍射中分数泰伯效应的相空间描述。使用相空间形式主义的魏格纳函数的塔尔博特距离的有理倍数的紧凑的求和公式推导。求和公式表明，相空间中的分数Talbot图像是由源场的空间位移Wigner函数的有限和产生的。
1997-11-06 physics.optics quant-ph
Observation of the Talbot effect from a surface acoustic wave dynamic grating
本研究基于光纤扫描光学干涉仪在SAW法布里-珀罗腔上观测到声表面波动态光栅的Talbot效应，发现幅值可超调相项的调幅项，且弯曲波前下仍存在传统Talbot长度，为声表面波成像提供新方法。
2024-09-17 physics.optics
Talbot effect for dispersion in linear optical fibers and a wavelet approach
我们简要回顾塔尔博特的自成像效应发生在近场衍射的数学和物理方面。在有理近轴近似中，Talbot图像在距离z=p/q处形成，其中p和q是互质的，并且是原始二元透射（Ronchi）光栅的q个等距图像的叠加。这种解释提供了通过高斯和来表达Talbot效应的可能性。在这里，我们注意的Talbot效应的情况下，在光纤中的色散提出我们的考虑的基础上的衍射和色散的数学表达式的密切关系。虽然色散处理连续函数，如高斯和超高斯脉冲，而在衍射一个经常处理不连续的功能，数学对应关系，使一个特点的塔尔博特效应在两种情况下有微小的差异。此外，我们申请，第一次我们的知识，小波变换的分形泰伯效应的衍射和光纤色散。在第一种情况下，自相似字符的横向傍轴场在无理倍的塔尔博特距离被确认，而在第二种情况下，它表明，该领域是不自相似的超高斯脉冲。最后指出了利用小波变换确定的分形指数对无理距离进行高精度测量
2005-12-10 physics.optics
Scaling analyses based on wavelet transforms for the Talbot effect
横向Talbot图像的分形特性进行了分析与两个著名的缩放方法，小波变换模极大值（WTMM）和小波变换多重分形去趋势波动分析（WT-MFDFA）。我们使用奇异谱的宽度，Δ α = α_H-α_min，作为这些Talbot图像的特征。这两种方法的q矩的τ标度指数在q中是线性的，证明了这些图像的横向衍射傍轴场是单分形的
2013-04-13 physics.optics
Observation of electromagnetically induced Talbot effect in an atomic system
实验证明了在菲涅耳近场条件下，空间强度调制探测场的重复自重构所产生的Talbot效应。通过将探测光束入射到铷原子蒸气室中的光致原子晶格（由两个耦合场干涉而建立）中，在三能级$Λ$型无多普勒原子结构中形成的电磁感应光栅（EIG）中，借助于电磁感应透明（EIT），可以获得衍射的探测光束图样。基于EEG的衍射图案在整数倍Talbot长度的平面处重复自身，这与理论预测很好地一致[Appl.Phys.Lett.，98，081108（2011）]。此外，还研究了分数EIT诱导的Talbot效应。这种实验证实的相干制备原子系统中的EIT Talbot效应可能为超冷原子和分子的无透镜和无损成像铺平了道路，并进一步展示了已建立的周期光学系统的非线性/量子束动力学特性。
2016-11-29 physics.optics
Talbot effect in binary waveguide arrays
本文研究二元波导阵列中的塔尔博特效应，推导了不同周期 N 下参数 σ 的取值条件、塔尔博特距离及强度周期的解析表达式，并通过光束传播模拟验证了理论结果。
2025-01-01 physics.optics
Veiled Talbot effect
具有周期性横向空间分布的自由传播光场经历周期性轴向恢复-一种众所周知的称为塔尔博特效应或自成像的现象。我们在这里表明，引入紧密的时空光谱相关性到一个超快脉冲光场与周期性的横向空间分布消除了所有的轴向动力学在物理空间，同时揭示了一种新的时空塔尔博特效应，可以观察到只有进行时间分辨测量。实际上，观察到“时间衍射”，因此在固定轴平面处的场包络的时间分布对应于共享初始空间分布并且在相同轴平面处观察到的单色场的空间传播分布的片段。时间平均，这是内在的观察强度，完全掩盖了这种效果。
2020-09-13 physics.optics
Regimes and Transitions of the Nonlinear Temporal Talbot Effect: Underlying Mechanism for A-Type Breathers, Soliton Crystals, and Soliton Gas
Multitel Innovation Centre（Multitel创新中心）
本研究探讨了非线性时间塔尔博效应的 regime 与 transition，揭示了 A 型呼吸子、孤子晶体和孤子气体的 underlying 机制，通过非线性效应和高阶空间模式干涉的相互作用，建立了与费米-帕斯塔-乌拉姆-廷戈复发相关的理论框架。
2026-02-16 physics.optics
Multi-color Wavefront Sensor using Talbot effect for High-order Harmonic Generation
本文提出并首次验证了基于Talbot效应的多色波前测量新方法，可在单次扫描中重建三个谐波的波前，为研究高次谐波产生中的多色波前及阿秒脉冲形成的超快动力学提供了新工具。
2024-02-06 physics.optics
Diffraction of Bessel beams on 2D amplitude gratings -- a new branch in the Talbot effect study
本文给出了任意阶$J_l(κr)$贝塞尔光束在二维振幅光栅上衍射的解析理论。在一定条件下，主Talbot平面和分数Talbot平面中的衍射图案是环形微束的晶格，其直径取决于光栅周期、照明光束直径、Talbot平面的数目和拓扑电荷$l$。对于靠近光轴的环，后者再现照明光束的$l$。在新西伯利亚自由电子激光器的波长$λ= 141$ $μ$ m使用的光栅孔直径下至$d \approx 2λ$，以及，数值模拟进行的实验，以及支持的理论。由于拉盖尔-高斯光束可以表示为贝塞尔光束的叠加，本文的结果可以应用于拉盖尔-高斯光束的Talbot效应的分析。
2019-08-28 physics.optics
Talbot interference of whispering gallery modes
本研究利用阶跃折射率多模光纤的回音壁模式，理论与实验结合研究横向角域光波的Talbot效应，实现了基于高阶分数Talbot效应的紧凑多端口分束器，拓展了角向Talbot效应的应用场景。
2024-07-16 physics.optics
Diffraction Interference Induced Superfocusing in Nonlinear Talbot Effect
报道了一种简单、新颖的亚衍射方法，即衍射干涉诱导的二次谐波Talbot效应超聚焦，在不涉及倏逝波或亚波长孔径的情况下实现了小于λ pump/8的聚焦尺寸。通过用菲涅耳衍射干涉剪裁点扩散函数，我们观察到周期性的SH亚衍射斑点超过一百微米远离样品。我们的演示是Toraldo Di Francia 60年前提出的超分辨率成像提案的首次实验实现。
2013-04-26 physics.optics
Aberration-like cusped focusing in the post-paraxial Talbot effect
我们提出了一个分析的自成像在一个制度超越的傍轴，从简单的傍轴传播的偏差导致明显的自成像像差。由此产生的结构是没有光线的像差的例子，并使用后傍轴理论进行了分析描述。他们被证明涉及到，但令人惊讶的是不精确复制，一个标准的积分表示的衍射尖。除了Talbot效应之外，这个结果是重要的，因为它说明了像差的影响-如用尖状图案替换完美焦点所表现的-可以作为改善近轴近似的结果而发生，而不是由于光学系统中的缺陷。
2012-04-26 physics.optics
Two-dimensional linear and nonlinear Talbot effect from rogue waves
我们介绍了二维（2D）的线性和非线性塔尔博特效应。它们是通过传播周期性的2D衍射图案而产生的，可以被可视化为3D塔尔博特地毯堆叠。非线性Talbot效应起源于2D流氓波，并形成于体3D非线性介质中。在Talbot长度和半Talbot长度处观察到输入流氓波的递归，具有π相移;没有观察到其他递归。与非线性Talbot效应不同，线性效应也显示通常的分数Talbot图像。我们还发现，入射流氓波的周期越小，塔尔博特长度越短。增加光束强度会增加Talbot长度，但在阈值以上，这会导致破坏效果的灾难性自聚焦现象。我们还发现，泰伯递归可以被看作是一个自傅里叶变换的初始周期性光束，自动执行在传播过程中。特别地，线性Talbot效应可以被视为分数自傅里叶变换，而非线性Talbot效应可以被视为规则自傅里叶变换。数值模拟结果表明，流氓波的初始条件是充分的，但不是必要的观察效果。它也可以从其他周期性输入中观察到，只要它们设置在有限的背景上。2D效应可以在3D光子晶体的生产中找到实用性。
2015-10-20 nlin.PS physics.optics
Self-focusing and the Talbot effect in conformal transformation optics
变换光学（transformationoptics，TO）已被用于提出各种新颖的光学器件。在超材料的帮助下，一些有趣的设计，如隐形斗篷，已经实现。然而，由于基本单位应远小于工作波长，以实现有效的材料参数，和设备的尺寸应远大于照明的波长内工作的光线近似，这是一个很大的挑战，实现实验系统，同时工作的几何光学和波动光学。本文利用梯度折射率微结构光波导实现了一种共形变换光学器件，并证明了它的几何光学自聚焦特性和波动光学的Talbot效应。此外，这种系统中的Talbot效应具有在无衍射的情况下传输数字信息的潜在应用。我们的研究结果在一个可行的实验系统中证明了CTO的光子控制能力。
2017-07-19 physics.optics
Generalized angle-orbital-angular-momentum Talbot effect and modulo mode sorting
本文揭示并实验演示了广义角-轨道角动量 Talbot 效应，利用角 Talbot 相位调制与环芯光纤传播实现花瓣场和 OAM 谱变换，并据此设计了理论上无串扰的模余数模式分选器，为 OAM 信息处理提供了新方法。
2024-02-22 physics.optics
Breaking order: Talbot effect with spinodal architectures
Lund University（隆德大学）
本文理论证明并实验验证了随机旋节线结构在可见光和硬X射线波段表现出类似Talbot效应的周期性重聚焦现象，并展示了其在X射线暗场成像中连接相干与非相干光学方法的潜力。
2026-05-22 physics.optics
Factorization of Numbers with the temporal Talbot effect: Optical implementation by a sequence of shaped ultrashort pulses
我们报告的成功运作的模拟计算机设计的因素。我们的设备完全依赖于经典光的干涉，并将超短激光脉冲领域与数论结合在一起。事实上，与适当形状的飞秒脉冲序列相对应的电场的频率分量由高斯和确定，这使得我们能够找到数字的因子。
2007-11-05 physics.optics
Structured illumination fluorescence microscopy using Talbot self-imaging effect for high-throughput visualization
我们报告了一种新的扩展结构照明（SI）显微镜，利用塔尔博特自成像效应，以产生一个SI图案的视场（FOV）和分辨率不受限制的显微镜物镜的数值孔径（NA）的样品。这使得高分辨率SI图案生成（高达自由空间传播极限）跨越大FOV，这反过来又允许SI显微镜有效地适应高通量成像。我们证明了这个概念，使用一个简单的原型显微镜成像一个大的FOV（450 × 350微米）与衍射限制的荧光分辨率限制的显微镜NA为2微米。一个定制的结构化元件，设计与周期性的空间特征超出了显微镜成像物镜的衍射极限，被定位在一个整数倍的塔尔博特距离的一半远离样品。这通过Talbot自成像效应在样品平面处产生了大FOV、子衍射SI图案。然后使用常规SI超分辨率原理将整个FOV的成像分辨率提高到500 nm，大约是显微镜NA衍射极限的4倍。这种方法也应该适用于高通量的亚衍射分辨率多模成像。
2018-01-10 physics.optics
Talbot effect in cylindrical waveguides
我们扩展平面或矩形几何形状的Talbot复兴理论的情况下，圆柱形波导。我们推导出一个列表的条件，是必要的，以获得恢复圆柱波导。基于Wigner和Kirkwood-Rihaczek函数的相空间方法提供了与Talbot效应相关的TM模干涉的图形表示。
2006-04-07 physics.optics quant-ph
Talbot effect for the third order Lugiato-Lefever equation
Sungkyunkwan University（成均馆大学）；Jeonju University（全州大学）
本文证明三阶色散Lugiato-Lefever方程的解遵循Talbot效应，该效应是光学腔中图案形成的根本原因。
2026-06-24 math.AP physics.optics
Compact and high-precision wavemeters using the Talbot effect and signal processing
激光波长的精确知识对于从光谱学到电信的应用至关重要。在这里，我们提出了一个波长计的塔尔博特效应。音调参数提取算法被用来检索在采样的Talbot干涉图中获得的周期性信号的频率。理论性能分析的基础上的Cramér-Rao下限（CRLB）以及实验结果，并进行了讨论。利用该方案，我们实验证明了一个紧凑的和高精度的波长计与低于10 pm的单次估计的不确定性下的3- $σ$标准约780 nm。
2019-07-21 physics.ins-det physics.optics
Source coherence orchestrates nonlinear random wave revivals
Shandong Normal University（山东师范大学）；Dalhousie University（达尔豪斯大学）
研究揭示源相干影响非线性传播中周期波包的Talbot长度，通过相干调解非线性模式耦合，改善Talbot图像质量。
2026-06-24 physics.optics
Controllable Multiwave Mixing Talbot Effect
本文从理论上研究了四波混频和六波混频信号由于相干控制效应而被周期调制所引起的Talbot效应。针对不同的修整状态，详细讨论了影响多波混频信号特性的增强和抑制条件。这种方案可用于全光控斑图形成和光的传播。
2012-11-06 nlin.PS physics.optics
Realization of phase modulation using a spatial light modulator in the quantum Talbot configuration
我们使用参量下转换产生的单光子对演示了量子泰伯效应。与以前的工作相比，我们使用一个可编程的空间光调制器作为一个衍射光栅。因此，可以容易地进行光栅结构变化下的Talbot衍射图案的研究。研究了下转换光子的光谱带宽对衍射图样的影响。本文根据光子的波动性，提出了一个理论模型，用以解释在不同条件下的泰伯衍射图样。测量的衍射图样与理论预测符合得很好。我们相信，我们的研究提高了量子泰伯效应的理解。
2016-05-29 physics.optics quant-ph
Suppression of the Talbot effect in Fourier transform acousto-optic imaging
本文针对声光成像中周期性声波引发的Talbot效应伪影，提出通过附加相位调制引入对称性约束以消除该效应，从而提升图像重建质量与空间分辨率。
2023-12-01 eess.IV physics.class-ph physics.optics
PT-Symmetric Talbot Effects
我们发现，复杂的PT对称光子晶格可以导致一类新的自成像塔尔博特效应。为了实现这一点，我们发现输入场的模式，必须尊重特定的周期性，这是由系统的对称性决定的。而在自发的PT对称性破缺点，图像复兴发生在由被动晶格的特性所支配的Talbot长度处，在确切的相位处，它取决于增益和损耗参数，从而允许控制成像过程。
2012-09-11 cond-mat.other physics.optics quant-ph
Electromagnetically induced Talbot effect
通过强控制驻波调制弱探测场的透射函数，可以在探测通道中产生电磁感应光栅。这种非材料光栅可以导致超冷原子或分子在菲涅耳近场区的自成像。这项工作可能提供一种非破坏性和无透镜的方式来成像超冷原子或分子。
2011-01-25 physics.optics quant-ph
Talbot self-imaging in $\mathcal{PT}$-symmetric complex crystals
Talbot效应是周期波在近场衍射中的自成像特性，是具有连续平移不变性的傍轴系统中的一种显著干涉现象。在晶体中，即具有离散平移不变性的系统中，自成像一直被认为是一种罕见的效应，仅限于特定的初始场分布。在这里，它表明，在一类无间隙的$\mathcal{PT}$对称复杂的晶体在对称性破缺阈值Talbot复兴可以出现几乎任何初始周期波分布，这是相称的晶格周期。一个可能的实验实现相称的泰伯自成像的光脉冲在复杂的“时间”晶体，实现在一个光色散光纤环的振幅和相位调制器，简要讨论。
2014-09-28 physics.optics quant-ph
The structure of quadratic Gauss sums in Talbot effect
在分数Talbot距离处从一维相干照明周期性结构衍射的场可以被描述为由二次高斯和给出的一组相位加权的移位单位单元的相干和。我们报告的计算这些总和使用的属性最近推出的整数$s$，这是直接从这里构造的两个互质数$p$，$q$，定义分数塔尔博特平面。使用整数$s$，计算减少，直到一个全球的阶段，平凡完成的指数的平方和。此外，它表明，高斯和可以减少到两种情况下，只依赖于整数$q$的奇偶性。还提供了整数$s$的两种形式的显式和更简单的表达式。高斯和作为离散傅里叶变换对长度$q$的周期序列之间的完美的周期自相关。与一维多级相结构的关系是举例说明的塔尔博特阵列照明器的研究。这些结果代表了一个简单的设计和分析系统采用分数塔尔博特效应的手段。
2016-12-11 math-ph math.MP physics.optics
The Nonlinear Talbot Effect of Rogue Waves
Akhmediev呼吸子和Kuznetsov-Ma呼吸子是非线性SchrOdinger方程（NLSE）。泰伯效应（Talbot Effect，TE）是光的光的衍射波中的一种像再现现象。本文报道了立方介质中异常波的非线性TE。它不同于线性TE，因为波在NL介质中传播，并且是NLSE的本征模。周期性的流氓波冲击NL介质表现出复发性的行为，但只有在TE长度和半TE长度与π相移;分数TE是不存在的。NL TE是异常波呼吸子波瓣NL干扰的结果。这种相互作用与呼吸子的横向周期和强度有关，周期越大，强度越高，TE长度越短。
2014-02-13 nlin.PS physics.optics
Coherent and incoherent nonparaxial self-accelerating Weber beams
我们从理论和数值上研究了相干和非相干非傍轴韦伯光束。研究表明，相干自加速韦伯光束在有横向位移的叠加态下不能表现出非傍轴加速Talbot效应。原因是它们的叶片不一致加速，这是效果出现的要求。而对于非相干的韦伯光束，根据二阶相干理论，虽然横向相干长度小于光束宽度，但它们自然不能表现出加速Talbot效应，而可以表现出非傍轴加速特性。我们的研究方法也直接适用于非傍轴Mathieu梁，得到了与Weber梁类似的结论，尽管本文没有讨论。我们的调查确定家庭的nonparaxial加速光束，不表现出加速塔尔博特效应，此外，拓宽了理解的相干性等nonparaxial加速光束。
2016-05-31 physics.optics
Temporal Cloak without Synchronization
过去被认为只存在于童话故事中的隐身衣，无论是在空间领域还是在时间领域，都已相继转化为现实。受空间伪装的启发，时间间隔被用来隐藏时间事件。然而，在这些隐身技术中，需要一个复杂的隐身同步，这给时间隐身的实现带来了不便。本文利用时间Talbot效应，提出了一种全新的时间隐身方案和概念，通过Talbot效应引起的时间平均效应，将强度调制事件直接变为强度不可见，而无需对隐身过程进行任何同步。我们分别成功地实现了对周期信号和伪随机信号的时间掩盖。我们还发现，高阶时间Talbot效应是有益的隐身性能。此外，它是可行的恢复数据的强度掩盖的波形。该方法和概念为时间隐身开辟了新的前景，将时间隐身扩展到脉冲波，促进了保密通信的发展。
2018-12-05 physics.optics
Multi-slit time-reversed Young interference: source-space grating laws, quadratic-phase effects, and Talbot-like revivals
Binghamton University（宾汉姆顿大学）
本文研究了多缝时间反向杨氏干涉，揭示了源空间光栅定律、二次相位效应及Talbot-like复兴的物理机制，展示了多缝系统在源空间分辨与相位结构敏感性方面的独特性质。
2026-04-21 physics.app-ph physics.class-ph physics.optics
Fabrication of three-dimensional high-aspect-ratio structures by oblique-incidence Talbot lithography
开发一种合适的生产方法的三维周期性纳米结构具有高的纵横比是一个越来越感兴趣的主题。对于大规模生产，Talbot光刻提供了许多优点。然而，一个缺点是光强度分布的最小周期受到所使用的衍射光栅的周期的限制。为了提高制造的纳米结构的纵横比，在本研究中，我们专注于使用塔尔博特效应产生的衍射波之间的多波干涉。我们提出了一种独特的曝光方法，通过控制紫外（UV）光源的入射角来产生相邻衍射级之间的多波干涉。利用时域有限差分模拟，我们得到了一个亚波长周期的条纹图案使用一维周期光栅掩模。此外，我们证明了这种方法的实际应用，通过使用UV光刻制造的亚波长周期性结构的纵横比为30毫米级的地区，表明其适合大规模生产。
2020-09-24 physics.app-ph physics.optics
Self-image effects for diffraction and dispersion
摘要：我们将小波变换应用于衍射和光纤色散中的分形Talbot效应。在第一种情况下，自相似字符的横向傍轴场在无理倍的塔尔博特距离被确认，而在第二种情况下，它表明，该领域是不自相似的超高斯脉冲。最后指出了利用小波变换确定的分形指数对无理距离进行高精度测量
2006-03-03 physics.optics
Near-field diffraction of protons by a nanostructured metallic grating under external electric field: Asymmetry and sidebands in Talbot self-imaging
本文利用GFDTD-Q方法求解含时薛定谔方程，研究了均匀、空间调制和时间调制电场下质子经纳米结构金属光栅的近场衍射，发现电场微小变化会引起Talbot条纹显著偏移、畸变及边带效应，可应用于精密计量与电场传感。
2023-04-20 physics.optics quant-ph
Full-scale Simulation of Electron Transport in Nanoporous Graphene: Probing the Talbot Effect
设计控制电子波相位相干和干涉的平台是未来量子电子学、计算或传感的基石。由连接的石墨烯纳米带组成的纳米多孔石墨烯（NPG）最近已经使用分子前体和自下而上组装来制造[Moreno等人，Science 360，199（2018）]，为控制二维材料中的电子电流开辟了一条途径。通过模拟真实尺寸的NPG样品中的电子输运，我们预测，从扫描隧道显微镜（STM）的尖端注入的电子波的行为类似于耦合波导中的光子，显示Talbot干涉图案。我们将这种效应的起源与NPG的能带结构联系起来，并进一步演示了这种模式如何被第二个STM探针映射出来。我们使原子的无参数计算超过100 nm的规模，通过开发一种新的多尺度方法，第一性原理密度泛函理论区域无缝嵌入到一个大规模的紧束缚。
2018-11-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Physical encryption and decryption for secure data transmission in optical networks leveraging the temporal Talbot effect and microwave photonics
本研究提出一种基于时间Talbot效应与微波光子学的光网络物理加解密方案，通过两段色散介质实现8 Gbit/s数据在10-200km光纤上的无差错安全传输，验证了物理层安全性并分析了性能影响因素。
2024-07-12 eess.SP physics.optics
Space-time analogy and its application to design schemes borrowed from Fourier optics for processing ultrafast optical signals
利用二元相位光栅的Talbot阵列照明器的思想，可以实现具有可变占空比的方波脉冲的产生。连续激光场通过分数Talbot长度$P/Q$的群延迟色散电路传播的二进制时间相位调制导致定义良好的方波形式脉冲序列。当为$P=1$时，脉冲$D$的占空比对于$Q=4$为$1/2$，对于$Q=3$为$1/3$，6.脉冲的最大强度分别是$D=1/2$和$1/3$的CW强度的两倍和三倍。这些脉冲可用于光纤通信中的归零激光场调制。对于$D=1/3$，发现脉冲之间的额外特征源自二进制相位调制中相位的有限上升和下降时间。作为一个好处的时空类比的类似效果预测二元相位光栅，并解释为闪烁产生的矩形相位光栅的组件的不完美的边缘。
2022-07-26 physics.optics
Spin-Wave Self-Imaging: Experimental and Numerical Demonstration of Caustic and Talbot-like Diffraction Patterns
本文通过Brillouin光散射实验与数值分析，证明面内磁化钇铁石榴石薄膜中的自旋波可产生焦散主导图样及远场类Talbot自成像。
2024-05-09 cond-mat.mes-hall physics.optics
Order in the interference of a long chain of Bose condensates with unrestricted phases
Institute of Applied Physics, Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院应用物理研究所）；N. I. Lobachevsky State University of Nizhni Novgorod（下诺夫哥罗德洛巴切夫斯基国立大学）
研究Bose凝聚体长链干涉中相位差对干涉图案的影响，发现相位相等时出现Talbot效应，而随机相位下出现空间有序，相位扰动可改变干涉特征。
2026-03-20 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Observation of spatially structured Montgomery effect in free space
Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences, Harvard University（哈佛大学约翰·A·保尔森工程与应用科学学院）；CREOL, The College of Optics & Photonics, University of Central Florida（中佛罗里达大学CREOL光学与光子学院）；Department of Physics, ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院物理系）；Materials Physics and Applications - Quantum Division, Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室材料物理与应用量子部）
该研究首次实验观测自由空间中的空间结构化 Montgomery 效应，通过动态全息图离散径向空间频率，实现距离、光斑与周期可控的三维自成像及多种模式复现。
2025-10-17 physics.optics
Space-time wave packets
“时空”（ST）波包构成了一大类脉冲光场，这些脉冲光场在线性介质中刚性传输而没有衍射或色散，因此在没有光学非线性或波导结构的情况下是传播不变的。这样的波包表现出独特的特性，如在自由空间中的可控群速度和奇异的折射现象。这些行为的根源是支撑ST波包的一个基本特征：它们的频谱在空间和时间自由度上是不可分离的。实际上，时空结构被赋予不可微的角色散，其中每个空间频率与单个规定波长相关联。此外，从这个特定的时空结构的偏差产生新的行为，离开传播不变性以精确的方式，如加速度与任意轴向分布的群速度，可调的色散曲线，和塔尔博特效应的时空。虽然ST波包的基本概念自20世纪80年代以来就已为人所知，但直到最近才出现了快速的实验发展。这些进步是通过时空傅立叶合成的创新而实现的，从而在束流光学和超快光学的交叉点为结构光开辟了新的前沿。
2022-01-20 physics.optics
Focusing and Diffraction of Light by Periodic Si Micropyramidal Arrays
该研究通过周期性与完全匹配层两类边界条件建模硅微金字塔，分别揭示 Talbot 效应和单结构聚光机制，并确定增强光子纳米射流强度的最优几何参数。
2023-09-26 physics.optics
Efficient detection of multidimensional single-photon time-bin superpositions
Faculty of Physics, University of Warsaw（华沙大学物理学院）
本文提出利用单时间分辨光子探测器高效检测多维时间分量超位置，基于时间-频率效应，适用于光纤和集成平台的量子信息传输。
2023-08-10 physics.optics quant-ph
