Possibility of a Light Pulse with Speed Greater than c
Xian-jian Zhou
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。
In two models it is shown that a light pulse propagates from a vacuum into certain media with velocity greater than that of a light in a vacuum (c). By numerical calculation the propagating properties of such a light are given.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
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Generation of unipolar pulses in a circular Raman-active medium excited by few-cycle optical pulses
从理论上研究了在拉曼激活介质中用一系列周期数的光脉冲激发产生单极性脉冲的可能性。我们考虑的情况下，当拉曼活性粒子沿圆周均匀分布，并证明了一种可能性，以获得一个单极矩形视频脉冲具有任意长的持续时间，范围从一个最小值等于在拉曼活性介质的低频振动的自然周期。
Beam Distortion Effects upon focusing an ultrashort Petawatt Laser Pulse to greater than 10$^{22}$ W/cm$^{2}$
当超短激光脉冲被紧紧聚焦到接近其中心波长的尺寸时，聚焦光斑的性质偏离衍射极限的情况。在这里，我们报告的F/1离轴抛物面（OAP）的紧聚焦拍瓦级激光束的行为的这种变化。考虑到残余像差、近场空间分布和指向误差的影响，我们估计了聚焦光斑峰值强度与理想情况的偏差。我们验证了估计的峰强度值在测量值的可接受误差范围内。随着目标对准中的增加的不确定性，我们扩展估计以推断在该F/1 OAP的焦平面处的目标的$\geq$ 10 $^{22}$ W/cm $^{2}$的靶上峰值强度。
Generation and control of population difference gratings in a three-level hydrogen atomic medium using half-cycle attosecond pulses
本文通过数值求解麦克斯韦-布洛赫方程，研究利用半周期阿秒脉冲序列在类氢三能级介质中产生和超快调控粒子数差光栅，并探讨其作为时空光子晶体和布拉格反射镜的应用潜力。
Excitation and control of quantum well nanostructures by unipolar half-cycle attosecond pulses
本文研究单极半周期阿秒脉冲对量子阱纳米结构的超快控制，发现布居动力学由电场脉冲面积与量子阱宽度决定的尺度之比确定，并展示了选择性激发和布居反转的可行性。
Unidirectional Amplification and Shaping of Optical Pulses by Three-Wave Mixing with Negative Phonons
利用寻常波和后向波的三波混频特性，可以大大提高受激喇曼散射的频率转换效率。这种过程通常归因于负折射率等离子体超材料。这项工作证明了用现成的晶体取代这种超材料的可能性，这种超材料对工程师来说非常具有挑战性，这种晶体支持具有反向相速度和群速度的弹性波。这项工作的主要目标是研究在短脉冲制度的指示非线性光学过程的具体性质，并表明它能够消除基本的不利影响的快速阻尼的光学声子的过程中有关。在这些应用中，有可能创造出一系列独特的光子器件，如单向拉曼放大器和飞秒脉冲整形器，这些器件具有大大改善的操作特性。
Self-compression of soliton-like laser pulses in the process of self-focusing
研究了飞秒激光脉冲在群速度反常色散的非线性介质中，当波包的自聚焦功率大于临界自聚焦功率数倍时，实现有效自压缩的可能性.对三维波包随准孤子场分布演化的定性分析结果得到了计算机模拟的证实。模拟结果表明，对于初始持续时间约为10个光周期的高功率激光脉冲，由于非线性色散的影响，相对于压缩不稳定性，所考虑的压缩机制是稳定的。我们证明了自压缩的激光脉冲在几毫焦耳的能级和高达一个光学周期的能量效率超过50%的可能性。
Solitary and Coupled Semiconductor Ring Lasers as Optical Spiking Neurons
从理论上研究了在可激发（非对称）半导体环形激光器中利用光脉冲触发产生脉冲的可能性。我们发现，注入场和SRL内的电场之间的相位差决定了相空间中扰动的方向。由于折叠的形状的兴奋性阈值，这有一个重要的影响的能力，跨越it.A机制，激发多个连续的脉冲，使用一个单一的触发脉冲（即多脉冲兴奋性）被揭示。我们还研究了在耦合配置中使用非对称SRL的可能性，这是使用SRL作为构建块的全光神经网络的第一步。
Sub two-cycle soliton-effect pulse compression at 800 nm in Photonic Crystal Fibers
数值研究了超短激光脉冲在光子晶体光纤中孤子自压缩到少周期的可能性。我们表明，有效的子两个周期的时间压缩纳焦耳级800 nm的脉冲可以通过采用短（通常为5毫米长）的市售光子晶体光纤和脉冲持续时间约100 fs，无论初始线性啁啾，而不需要额外的色散补偿技术。我们设想应用于新一代紧凑且高效的亚二周期激光脉冲源。
Ultrashort Tilted-Pulse-Front Pulses and Nonparaxial Tilted-Phase-Front Beams
具有倾斜脉冲前沿的电磁脉冲有助于提高许多光-物质相互作用过程的效率，突出的例子包括通过光学整流产生太赫兹，介电激光加速，超快电子成像和自由电子激光产生X射线。在这里，我们找到了封闭形式的表达倾斜脉冲前沿脉冲，捕捉他们的确切的传播动态，即使在深非傍轴和子单周期制度。通过研究这些脉冲的零带宽对应物，我们进一步获得了相位波前相对于强度峰的行进方向倾斜的无衍射波包的类别。这些非傍轴非衍射波包的强度分布以恒定的速度移动，该速度可以远大于或远小于光速，并且甚至可以相对于相阵面传播的方向向后传播。
Femtosecond pulses in a dense two-level medium: Spectral transformations, transient processes, and collisional dynamics
在半经典极限下研究了超短光脉冲在稠密共振介质中的传输。在我们的分析中，我们强调几个要点。首先，我们研究了脉冲在传输过程中的光谱变化以及与另一脉冲的相互作用。第二点涉及与介质内部自诱导透明孤子形成有关的瞬态过程（包括脉冲压缩）。最后，第三个方面是研究介质中同向和反向传播脉冲的碰撞。在最后一种情况下，对称和非对称碰撞的调查表明，有效地控制透射辐射的参数的可能性。
Slow Light Propagation in a Linear-Response Three-Level Atomic Vapor
我们观察到的脉冲延迟高达20倍的输入脉冲持续时间时，200 ps的激光脉冲通过热Rb 85蒸汽细胞。脉冲峰值以等于c/20的速度传播，能量透射率为5%。对于线宽大于原子色散的典型特征的脉冲，预测并观察到所有中心频率附近的共振的脉冲延迟。从未观察到脉冲提前。测量结果与三能级线性色散计算结果吻合良好。我们能够通过在发送测试脉冲之前使用用于基态的光学泵浦的稳态激光束来控制延迟量。
Longitudinal optical force of laser pulses in continuous media
长期以来，横向光学力和纵向光学力被用于对微小颗粒的非接触、非侵入性操作。下面的问题出现了：这些力对空气和二氧化硅等连续介质的影响是什么。本文给出了激光脉冲在电介质中传播时，在偶极子近似下的辐射力和辐射势的解析表达式。纵向力与强度分布的二阶时间导数成比例。在激光脉冲的初始能量固定的情况下，脉冲越短，力越大。气体和固体中的中性粒子有可能被限制在脉冲包络中并以群速度运动。在二氧化硅中，飞秒脉冲的纵向力比分子力大几个数量级。因此，二氧化硅中的烧蚀可以通过破坏分子连接来实现。
Optical kinks and kink-kink and kink-pulse interactions in resonant two-level media
光学扭折是在共振二能级介质中由于非线性自陡过程而出现的一种类似激波的场结构。我们数值模拟这一过程中使用一个动态切换波形作为输入，并确认所产生的扭结的自相似性。该分析也适用于一个更一般的波形与衰减的后缘，我们称之为扭结状脉冲。我们详细研究了扭结与其他扭结和超短脉冲的碰撞，并证明了通过改变反向传播场的参数来控制扭结速度的可能性。所考虑的影响可以被视为属于非相干光-物质相互作用的制度中的一个广泛的未探索的现象类。
Ultrafast insulator-to-metal phase transition as a switch to measure the spectrogram of a supercontinuum light pulse
在这封信中，我们证明了利用非热光致相变的超快开关特性来确定复杂光脉冲的时间和光谱结构（光谱图）的可能性。作为证明，我们使用的VO 2多膜，经历一个超快的绝缘体到金属相变时，激发飞秒近红外激光脉冲。多膜光学特性的突变，在一个广泛的红外/可见光频率范围内，被利用来确定，在现场和以一种简单的方式，由光子晶体光纤产生的超连续谱脉冲的光谱图。脉冲结构的确定对于开发具有宽光谱范围（700-1100 nm）的频率分辨率的新的泵浦-探测实验是强制性的。
Ultra-short pulse transmission in a passive white light cavity based on chirped Bragg gratings
线性啁啾布拉格光栅（LCBG）的布拉格反射可以补偿超短脉冲的色散，这一点已被广泛接受。本文研究了利用这种色散补偿特性来构造白光腔的可能性。一对LCBG被建议作为腔的反射器。解析和数值分析表明，LCBG的反射并不只发生在布拉格条件的位置。在LCBG内部不同位置处的多个散射的累积效应产生正群延迟，从而防止WLC用简单的LCBG实现。
Photon mass drag and the momentum of light in a medium
介质中电磁波的传统理论假设，光脉冲在介质中传播的能量完全由场携带。因此，忽略了光脉冲的光学力场驱动原子质量密度波（MDW）以及相关动能和弹性能的可能性。在这项工作中，我们提出了一个协变理论的光在介质中传播的基础，同时考虑光波与介质原子的动力学驱动的诱导偶极子和电磁场之间的光弹性力。我们证明了与光脉冲相关联的MDW的质量转移，光子质量拖曳效应，对光脉冲的总动量做出了重要贡献，其等于闵可夫斯基动量。因此，我们的理论也解决了一百年的亚伯拉罕-闵可夫斯基的非色散介质中的光的动量的争议。我们使用两个独立但互补的协变模型推导出光子质量拖曳效应。在质量极化子（MP）准粒子方法中，我们认为光脉冲是光子和物质之间的耦合态，与介质的其余部分隔离。MP的动量和转移质量明确地遵循洛伦兹不变性和基本的自然守恒定律。为了能够计算光脉冲的质量和动量分布，我们还将连续介质的电动力学推广到介质的光弹性动力学。在这种光弹性连续介质动力学（OCD）方法中，我们得到了光脉冲在介质中传播时牛顿连续介质动力学的精确数值解，最后讨论了光波导装置用于实验测量光脉冲传输质量的可能性。
Compression of an intensive light pulse in a dense resonant medium and photonic-band-gap structures containing it
研究了强光脉冲与稠密共振介质的相互作用。分析了在介质的实际参数下实现光开关和脉冲压缩的可能性。研究了含有密集共振介质的不同光子带隙结构中脉冲形状的变化。特别是由于与介质的非线性相互作用的色散补偿的效果报告。在同向和反向传播脉冲的方案中考虑了用另一脉冲进行脉冲控制的可能性。结果表明，光子晶体使控制更有效，至少在共同传播的脉冲的情况下。
Electron dynamics driven by light pulse derivatives
我们证明，超短脉冲进行的光-物质相互作用的非绝热电子过程敏感的光脉冲的导数的新制度的可能性。在导数中具有由脉冲宽度分开的两个峰值的标准单脉冲在这种状态下像传统的双脉冲一样起作用。两个随后的非绝热电离爆发的电离幅度略有不同。这种差异是由于连续电子能量的重新分配，在标准的光电离过程中可以忽略不计。基于Kramers-Henneberger参考系中的周期平均势的时间依赖的紧密耦合方法允许对光脉冲导数驱动的电子动力学的详细理解。
Modulation Instability of Ultrashort Pulses in Quadratic Nonlinear Media beyond the Slowly Varying Envelope Approximation
我们报告的调制不稳定性（MI）分析的数学模型适用于超短脉冲在级联的二次-三次非线性介质超越所谓的慢变包络近似。理论预测的MI属性被发现是在良好的协议与数值模拟。研究表明，在级联的二次-三次介质中，在少数周期区域内控制MI的产生和孤子的形成是可能的。我们还发现，稳定传输的孤子类少周期脉冲在介质中的调制不稳定性标准的满足。
Theoretical analysis of the force on the end face of a nano-filament exerted by an outgoing light pulse
在光脉冲传输通过短长度的二氧化硅玻璃纳米丝时观察到的轻微变形提供了确定丝内光动量的可能性。使用精确的数值计算，不仅考虑到内部和外部的灯丝的电磁动量，但也施加的洛伦兹力的光脉冲在其整个路径通过纳米波导，我们得出结论，短脉冲退出纳米灯丝的净效应应该是在灯丝的端面上的拉力。
Amplification of arbitrary frequency chirps of pulsed light on nanosecond timescales
本文提出一种纳秒尺度780 nm频率啁啾脉冲放大系统，结合光纤相位调制器、半导体与锥形放大器及任意波形驱动，实现超过3 GHz/10 ns啁啾速率和1 W以上峰值功率。
Observation of two output light pulses from a partial wavelength converter preserving phase of an input light at a single-photon level
我们的实验表明，转换和未转换的光脉冲波长转换后，与各种转换效率保持在单光子水平的输入光的相位信息。在我们的实验中，我们转换时间分离的两个相干光脉冲的平均光子数为$\sim$ 0.1在780 nm的光脉冲在1522 nm的光脉冲，通过使用差频产生在一个极化的锂离子波导。我们观察到的转换和未转换的光脉冲在不同的转换效率值的时间分离的两个模式之间的单光子干涉。对于波长转换器实现的转换效率的任何值，我们观察到大于0.88的干涉比，而不抑制背景噪声。在转换效率为$\sim$ 0.5时，未转换光的观察到的能级为0.98，转换光的观察到的能级为0.99。
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