Superluminal pulse reflection from a weakly absorbing dielectric slab
从理论上研究了弱吸收介质平板反射光脉冲的群延迟,发现在平板共振($Re(kd)=mπ$)附近,弱吸收介质平板反射光脉冲具有较大的负群延迟。反射和透射脉冲的群延迟将随着吸收的增加而饱和。
2006-04-10 physics.optics
Pulsed light beams in vacuum with superluminal and negative group velocities
古伊相位的横向限制脉冲可以在真空中产生强烈的反常色散,导致高度超光速和负群速度。因此,聚焦脉冲在会聚到焦点之前可以发散到焦点之外。
2002-02-27 physics.class-ph physics.optics
Superluminal Optical Phase Conjugation: Pulse Reshaping and Instability
从理论上研究了光学相位共轭器对入射探测脉冲的响应。在光学相位共轭器的稳定(亚阈值)操作制度中,可以发射具有超光超前峰值的探测脉冲,而共轭反射总是亚光的。在不稳定的(阈值以上)制度,超光速响应发生在反射和透射,在时间之前的指数增长的发病,由于不稳定性。
1998-03-11 cond-mat physics.optics
Superluminal pulse transmission through a phase-conjugating mirror
我们从理论上分析了波包通过相位共轭镜的传输,并表明,一个适当选择的输入脉冲的传输是超光速的,即脉冲的峰值出现在镜子之前的时间,它需要在真空中旅行相同的距离。这种脉冲整形效应可以直接归因于构成反射镜的非线性介质中的色散关系。因此,第一次在光学相位共轭和超光速行为之间建立了联系。由于相位共轭镜具有额外的放大能力,它是实验观测快子信号的最有希望的候选者。
1997-11-13 cond-mat physics.optics
Signal velocity, causality, and quantum noise in superluminal light pulse propagation
我们考虑脉冲在线性色散介质中的传播,其中群速度超过真空中的光速(c)甚至变为负值。基于光学信噪比操作地定义信号速度,并且针对适合于最近观察到这样的负群速度的实验的情况来计算信号速度。发现量子涨落将信号速度限制为小于c的值。
2001-01-16 physics.optics
Hole-burning in an Autler-Townes doublet and in superluminal (subluminal) Electromagnetically induced transparency of a light pulse via a joint nonlinear coherent Kerr effect and Doppler broadening
研究了电磁感应透明条件下光脉冲在四能级双λ原子系统中的传输行为。在非线性相干克尔效应和多普勒展宽共同作用下,吸收-色散谱的动力学过程中出现了Fano型干涉效应和光谱烧孔现象。相干克尔效应表现出增强(减少)在超光速(亚光速)在负(正)组指数,而多普勒展宽产生多个空穴燃烧在Autler-Townes像光谱的这个系统。烧孔效应以及相干克尔效应对光谱轮廓的影响影响了探测光脉冲在介质中的亚光速和超光速动力学。考虑冷克尔介质和热克尔介质对超光和亚光特性的修正。由于多普勒展宽和相干克尔效应,光脉冲在色散介质的不同区域发生延迟和推进。因此,对于同一组参数,脉冲延迟$49μs$,同时提前$-91μs$ [注:修订版正在准备中
2013-11-27 physics.optics
Observation of superluminal signaling of terahertz pulses
在过去的几十年里,光通过势垒的超光速隧穿引起了广泛的兴趣。尽管在各种系统中观察到这种现象,但透射光是否真正携带原始脉冲的信息一直存在激烈的争论。在这里,我们报告观察异常的时间响应太赫兹电磁脉冲通过薄金属膜,与脉冲形状的透射光束忠实地类似的入射光束。虽然狭义相对论在这种特殊的情况下可能会面临挑战,但因果理论分析被发展来解释实验。这些发现可能会促进未来在高速光通信或信号传输中的应用,并可能重塑我们对光隧穿的基本理解。
2021-04-05 physics.optics
Stimulated generation of superluminal light pulses via four-wave mixing
我们报告的四波混合的超光速脉冲,其中注入和产生的脉冲参与的过程中传播负群速度。产生的脉冲具有高达$v_{g}=-1/880c$的负群速度,对应于产生的脉冲的峰值离开1.7\,cm长的介质$\approx50$ \,ns早于如果它在真空中以光速传播,$c$。我们还表明,在某些情况下,种子脉冲可以传播的群速度大于$c$,和产生的共轭脉冲峰可能退出介质甚至比放大种子脉冲峰。我们可以通过改变种子光的失谐量和种子光的输入功率来控制两个脉冲的群速度。
2012-04-03 physics.optics quant-ph
Wave Deflection and Shifted Refocusing in a Medium Modulated by a Superluminal Rectangular Pulse
研究了矩形超光速脉冲调制介质的散射问题,脉冲调制是通过横向激励实现的。我们解决了这个问题,在移动帧中的调制出现纯粹的时间,因为解决方案,一个纯粹的时间调制是已知的。在此基础上,我们用图解法求出了斜入射时调制散射波的角度和频率。这项研究表明,超光速调制偏转平面波后向,并重新聚焦柱面波的空间相对于原来的源移动的点。
2018-01-26 physics.class-ph physics.optics
Transient Cherenkov radiation from an inhomogeneous string excited by an ultrashort laser pulse at superluminal velocity
本文研究了由密度周期变化的偶极子组成的一维弦在超光速(亚光速)运动的光斑激发下的光学响应。这种系统中的切伦科夫辐射是一种非常特殊的现象,它同时具有瞬态和共振特性。我们发现,在一定条件下,除了共振切伦科夫峰的另一个多普勒频率出现在辐射谱。线性(小信号)和非线性制度,以及不同的字符串拓扑结构被认为是。
2014-03-18 physics.optics
Superluminal Pulse Propagation in a One-sided Nanomechanical Cavity System
该研究分析高品质纳米机械腔在电磁诱导透明条件下的脉冲传播,证明耦合场功率可调控群延迟,并在强耦合下获得对应超光速光的负时间延迟。
2013-05-22 physics.optics quant-ph
Avoidance of instability of a superluminal Gaussian light pulse via control of nonlinear coherence Kerr effect in a gain-assisted medium
研究了增益辅助N型四能级原子系统在强单色光场中对超光速探测光脉冲的非线性克尔相干效应。色散呈现出一种新颖的、有趣的和有用的两对双增益线过程。该系统显示类似于[L. J. Wang,A. Kuzmich,A. Dogariu,Nature \textbf{406},277(2000)],但具有\emph{multiple} \textbf{controllable}反常区域、\emph{significantly enhanced}超光速行为和\textbf{relaxed}温度的优点,物质状态与其各向同性或各向异性条件无关。不像[A]中的不稳定。M. Akulshin,S. Barreiro和A. Lezama,Phys. Rev. Lett. \textbf{82},4277(1999)],本系统也是\emph{overcomes the instable-limit}由克尔诱导的系统中的相干效应。实际上,相干性使群速度显著地提高至少$-30 ms$,超过了不稳定的无克尔系统,在恢复的脉冲中几乎可以忽略不计的失真。
2013-11-27 physics.optics
Morphology of the nonspherically decaying radiation generated by a rotating superluminal source: reply to comment
汉内在他的评论中使用的公式是“来自电动力学的标准文本”,这一事实既不能保证它是普遍适用的,也不能保证它是明确正确的。我们已经明确显示[J。A 25,543(2008)],因为它不包括对场值的边界贡献,所以当源被扩展并且具有比真空中的光旋转更快的分布图案时,所讨论的公式不适用。在控制电磁场的波动方程的延迟解中,被忽略的边界项构成了衍射理论的基础。如果该项为零,根据汉内给出的理由,电磁波通过一个表面上的孔的衍射将是不可能的。如果这一项是相同的零,由于汉内给出的原因,衍射的电磁波通过孔径表面上包围一个源将是不可能的。
2008-05-02 physics.optics
Optimal superluminal systems
我们证明,在光脉冲的“超光速传播”的显着效果不能观察到不涉及系统的增益爆炸脉冲光谱之外。我们明确地确定了获得给定超光速效应的增益的最小范数和相应的最优系统的传递函数。的增益规范,这将是需要与最有效的系统考虑到现在(色散介质,光子屏障),以达到相同的效果被证明超过最小的几个数量级。最后,我们估计最大的超光速进步,可以在一个现实的实验。
2005-03-08 physics.class-ph physics.gen-ph physics.optics
The frequency spectrum of focused broadband pulses of electromagnetic radiation generated by polarization currents with superluminally rotating distribution patterns
研究了超光速极化电流辐射的光谱特征,该电流的分布模式以角频率$ω$旋转,以非公度频率$Ω>ω$振荡.这种类型的极化电流是在最近设计的研究超光速发射的实际机器中发现的。虽然所有涉及的过程是线性的,我们发现,宽带发射包含的频率高于$Ω$的一个因素的顺序为$(Ω/ω)^2$。这种频率的产生{ \it not}是产生源所必需的,这是由于我们熟悉的延迟势的经典表达式在数学上的严格结果。结果表明超光速极化电流的宽带射频和红外光源的实际应用。
2002-11-19 physics.ins-det physics.optics
Pulse generation with ultra-superluminal pulse propagation in semiconductor heterostructures by superradiant phase transition enhanced by transient coherent population gratings
本文报道了在超辐射范围内,在GaAs/AlGaAs多接触异质结中观察到的超超光速脉冲传播,并明确地表明它是不同于常规自发辐射或受激发射的一类辐射。结果表明,在强电泵浦下,在半导体介质中产生的相干布居数光栅对引起群折射率降低5- 40%有很大影响。这种降低比由于传统的载流子耗尽或啁啾机制而观察到的降低大得多。折射率的降低又导致飞秒脉冲的传播速度超过c。测量结果还明确地表明,在室温下半导体中存在电磁脉冲的相干放大,通过光与锁定到载波光栅的相干瞬态光栅的相互作用,相干性被强烈增强。这种脉冲产生技术在需要产生高相干飞秒光脉冲的应用中具有很大的潜力
2015-08-24 cond-mat.str-el physics.optics
Gain-assisted superluminal microwave pulse propagation via four-wave mixing in superconducting phase quantum circuits
研究了微波场在超导相位量子线路中实现的四能级级联量子系统中的传播和放大。结果表明,通过增加系统的泵浦频率,系统的正常色散转变为反常色散,从而获得增益辅助的超光速微波传输。此外,还证明了受激微波场是通过四波混频产生的,系统能级没有任何反转布居(无反转放大),并且所产生脉冲的群速度可以通过外部振荡磁通量来控制。我们还证明了在某些特定的参数下,超导相位量子线路系统可以实现无吸收超光速微波传输。
2015-02-23 physics.optics quant-ph
Focused X-shaped (Superluminal) pulses
局部X形脉冲的(连续)序列的时空聚焦通过在它们的速度上适当地积分来获得,即,在它们的轴棱锥角上,因此概括了先前的(离散的)方法。首先,构建新的超光速波脉冲,然后在这样的波中进行调整,使它们在时间上聚焦在选定的空间点,在那里波场可以在短时间内达到非常高的强度。这类结果可以在许多领域找到应用,除了电磁学和光学,包括声学,引力和基本粒子物理。PACS编号:41.20.Jb; 03.50.De; 03.30.+ p; 84.40.Az; 42.82.Et; 83.50.Vr; 62.30.+ d; 43.60 +. d、91.30.Fn、04.30.Nk、42.25.Bs、46.40.Cd、52.35.Lv.保留字:麦克斯韦方程的定域解;超光速波;贝塞尔光束;有限衍射脉冲;电磁波; X形波;电磁学;微波;光学;狭义相对论;定域声波;地震波;机械波;基本粒子物理学;引力波
2003-09-24 physics.class-ph physics.optics
Control of superluminal transit through a heterogeneous medium
我们考虑脉冲通过两个组件的复合介质(金属夹杂物在电介质主机)与或没有腔镜的传播。我们表明,这样的介质的一个非常薄的平板,在局部等离子体共振的条件下,可以导致显着的超亮度与可检测的水平的传输脉冲。一个腔包含的非均匀介质示出,导致根据金属夹杂物的体积分数的亚腔超光速传输。相位时间计算的预测验证了明确的计算所发送的脉冲形状。我们还证明了在特定条件下的相时间的系统宽度和体积分数的独立性。
2009-05-06 physics.optics
Tunable superluminal reflection and transmission through a slab doped with Raman driven atoms
本文研究电磁脉冲通过掺杂四能级Raman驱动原子平板的反射与透射,通过调节控制场强度可实现脉冲在亚光速与超光速之间的可调切换。
2024-03-24 physics.optics quant-ph
Quasi-solitons and stable superluminal opto-acoustic pulses in Brillouin scattering
研究受激Brillouin散射支持的类孤子波演化,发现共振与非共振孤波特性,后者脉冲速度可由输入场调节,并探讨其激发与观测条件。
2024-10-15 nlin.PS physics.optics
Frustrated total internal reflection and the illusion of superluminal propagation
我们分析了一个脉冲的传播跨越真空间隙分离相对平坦的平行面的两个透明的双折射通过一个明确的因果关系和延迟传播直接从自由空间波方程构建。然而,我们的方法产生明显的超光速传播的情况下,受抑的全内反射(FTIR),即,一个透射波包出现在远侧的间隙在同一时间,相应的入射包穿过前面的。因此,在这个例子中,超光性只是一种幻觉,与物理性和经典电动力学都是一致的。我们研究了在这种情况下,这是固有的光脉冲在自由空间中的传播,并不依赖于光-物质相互作用的细节,并发现它是由于从入射脉冲的侧翼传播到传输脉冲的中心部分的表观超发光的起源。因此,尽管它们相似,FTIR并不等同于1D隧穿。我们提出了实验来测试我们的解释超光速使用不透明的屏幕,以阻止部分波前,虽然我们证明,传播的光滑有限脉冲限制完全由倏逝傅立叶分量是无法区分的真正超光速传播,即,它可以完全占使用一个explicitely超光速和因果传播以及因果subluminal一个。
2008-07-15 physics.optics quant-ph
A common model for superluminal propagation in absorbing atomic media and lossy metastructures
我们分析了窄带脉冲在耗散介质中共振时的超光速传播。输出波形是输入的衰减的、未失真的、时间超前的版本,其可以被解释为具有正的相对延迟的输入的两个缩放复制的干扰的结果。所提出的分析既适用于在电子谐振的无源体介质中的传播,也适用于耦合到有损耗微环谐振器的介质波导中的传播。后一种情况提供了对潜在物理现象的清晰洞察。
2008-05-29 physics.gen-ph physics.optics
Superluminal light propagation in a bi-chromatically Raman-driven and Doppler-broadened N-type 4-level atomic system
利用双喇曼增益过程研究了快光脉冲在N型多普勒展宽四能级原子系统中的传输行为。该系统显示了新颖和有趣的结果,两个可控对的双增益线轮廓与控制场。详细的物理过程进行了探讨,在介质中有多个可控的异常区域。在这种设置中,与参考文献[L. J. Wang,A. Kuzmich和A. Dogariu,Nature \textbf{406},227(2000)]。恢复的高斯脉冲的提前时间总是大于在上述实验中研究的提前时间。我们分析了通过具有较大负群指数$7.32\times10^8$的介质传播的脉冲离开介质几乎不失真,并且比离开Wang $76.12 \ ms$的介质的脉冲更快地离开介质。由于介质的无损耗特性,高斯脉冲在输出端几乎保持不变。我们还强调了抑制系统中多普勒展宽效应产生的非相干性的方法。最近开发的应用的局限性需要探索超光速探测光脉冲的极限速度的机制。在这方面,所提出的方案可能是有帮助的,并且可以容易地用当前技术进行调整。
2013-11-27 physics.optics
Steering laser-produced THz radiation in air with superluminal ionization fronts
研究利用飞行聚焦技术控制空气中激光产生的THz辐射方向,实现大角度及后向发射,为远程THz光谱学提供新途径。
2025-01-30 physics.optics physics.plasm-ph
Tunable superluminal and subluminal reflected group delay in an air-Weyl semimetal film-Weyl semimetal substrate layered system
本文利用4 × 4磁光矩阵理论研究了空气-外尔半金属薄膜-外尔半金属衬底层状结构的超光速和亚光速反射群延迟。我们展示了在这样的层状结构中反射脉冲的正负群延迟之间的可调转变,并揭示了其控制从这样的结构反射的光脉冲的传播特性的机制。结果表明,反射群延迟可以通过调节入射角、Weyl半金属膜厚度、倾斜参数和费米能级等参数来实现正负之间的可调.光传播的反射群延迟的大小和符号的控制代表了慢光和快光技术中的关键点。所得结果有助于控制脉冲的传播,对外尔半金属基延迟器件的设计有一定的参考价值。
2022-03-08 physics.optics
Phase-controlled transparent superluminal light propagation in a Doppler-broadened four-level N-type system
从理论上研究了存在自发产生相干(SGC)的四能级N型量子系统中弱探测场的传输。研究了该系统的光学特性,指出光脉冲的群速度可以通过外加场的相对相位来控制。通过改变外加场的相对相位,光脉冲的群速度从透明的亚光速传播转变为透明的超光速传播。因此,在不施加非相干激光场的情况下,系统获得了相位控制的无吸收超光速光传播。通过在时空数值网格上求解麦克斯韦波动方程,研究了弱探测光脉冲的传输特性。此外,我们还研究了探测光场的三阶自克尔极化率和三阶交叉克尔极化率,并计算了不同场强下的非线性交叉相移。此外,我们还考虑了多普勒展宽对光脉冲传输的影响,发现适当选择激光传输方向,即使在存在多普勒效应的情况下,也能保持我们的结果。结果表明,通过增加多普勒分布宽度到室温,色散从透明的亚光速到透明的超光速光传播,这是我们的主要动机,这项工作。
2013-03-02 physics.atm-clus physics.optics
Reactive energy in non-diffracting localized waves
众所周知,虽然结构光脉冲在真空中传播的群速度可以是亚光速或超光速,但能流速度的上限是c,即真空中的光速。这个不等式可以用磁场留下的无功能量来解释。能量和无功能量密度已被计算为矢量值的二维(光片)超光速电磁非衍射脉冲,以及标量值和TM三维超光速和亚光速时空本地化的电磁波。重点放在反应能量的物理形成上,由于结构光波的平面波成分的干涉。
2019-11-04 physics.optics
Superluminal propagation and broadband omnidirectional antireflection in optical reflectionless potentials
无反射势(RP)表示一类在一维散射的背景下提供全透射的势。在分层介质中实现光脉冲可以显示出宽带全向光脉冲特性。除了负延迟特性之外,RP还被期望表现出负延迟。我们设计了折射率分布符合RP,并实现它们在分层介质组成的Al 2 O3和TiO 2异质层。在这些结构中,对于0 - 50度的入射角,我们在350 nm至2500 nm的宽波长范围内观察到< 1%的反射。所观察到的反射和透射响应的RP是偏振无关的。在通过两个RP时,观察到约31 fsec的负延迟,并具有可辨别的脉冲变窄。这些RP可以是有趣的光学仪器作为宽带,全向减反射膜,以及在脉冲控制和传输应用,如延迟线。
2013-09-02 physics.optics
Superluminal X-shaped beams propagating without distortion along a coaxial guide
在以前的论文[Phys. Rev. E64(2001)066603; e-print physics/0001039]中,我们证明了麦克斯韦方程组的局部超光速解存在,它沿着金属圆柱形波导的区域向下传播(非倏逝)。在本文中,我们构建了类似的非色散波沿同轴电缆传播。这种新的解决方案,在一般情况下,包括列车(不失真)超光速“X形”脉冲。特别注意有限总能量的解决方案的建设。任何这类结果都可以应用于波动方程起重要作用的其他领域(如声学、物理学等)。[PACS编号:03.50.De; 41.20;Jb; 83.50.Vr; 62.30.+ d; 43.60 +. d、91.30.Fn、04.30.Nk、42.25.Bs、46.40.Cd、52.35.Lv.保留字:波动方程波的传播;局部波束超光速波;同轴电缆;双向分解;贝塞尔光束X形波;麦克斯韦方程组;微波;光学;狭义相对论;同轴金属波导声学;地震学;机械波弹性波;引导引力波。]
2002-09-30 physics.class-ph physics.gen-ph physics.optics
Gain-assisted slow to superluminal group velocity manipulation in nano-waveguides
我们研究了亚波长波导中的能量传播,并证明了先前提出的用于损耗补偿的材料增益机制也是在纳米尺度上操纵电磁脉冲的色散和传播特性的有力工具。我们从理论上表明,在有损纳米波导的群速度可以控制从慢超光速值的材料增益和波导的几何形状,并制定了相关的物理分析描述。我们利用发达的形式主义表明,增益辅助色散管理可以用来控制之间的过渡“光子漏斗”和“光子压缩机”制度在锥形纳米波导。亚波长结构中群速度的强调制现象可以在不同几何形状的波导中实现,并且存在于体模和面模中。
2006-08-12 physics.optics
Superluminal k-gap solitons in nonlinear photonic time-crystals
本文提出非线性光子时间晶体中动量间隙内的超光速孤子,其源于无限群速度模式,并通过截断种子验证其超光速传播不违反爱因斯坦因果性。
2022-08-19 nlin.PS physics.optics quant-ph
Cherenkov radiation has nothing to do with X-shaped Localized Waves (Comments on "Cherenkov-Vavilov Formulation of X-Waves")
局域波是波动方程的无衍射(“类孤子”)和自重构解,并且已知以亚光速、光速和超光速的峰值速度存在。研究得最多的是“X形”超光速波;它与锥体有关,因此一些作者[例如,Walker和Kuperman,PRL 99(Dec.2007)244802]已经试图将它们与切伦科夫辐射联系起来。然而,“X波”属于不同的领域,并且甚至独立于任何介质存在于真空中,如在许多论文中所验证的[例如,在“Localized Waves”(J.Wiley; Jan.2008)中列出的]。我们希望在严格的形式主义和明确的物理考虑的基础上澄清整个问题。特别地,通过仅基于麦克斯韦方程组的显式计算,我们证明了:(i)X波也存在于其双锥的前部和后部(这与切伦科夫的无关);(ii)它们不是通过特别的假设找到的,而是通过使用严格的数学公式。(或实验)程序;(iii)理想的X波拥有无限的能量,但有限能量的X波可以很容易地构建(即使没有时空截断):我们确实构造了精确的有限能量解(完全没有后向行波);(iv)将切伦科夫辐射与X波进行比较的实际尝试将导致人们考虑非常不同的情况,由超光速点电荷产生的(也是X形)场,这是以前的论文[Recami等人,PRE 69(2004)027602]:我们在这里明确地表明,点电荷在真空中不会损失能量,它的场也不需要不断地由入射的边波供给(实际上,对于理想的普通X波来说就是这样)。
2008-08-19 physics.class-ph physics.gen-ph physics.optics
Spatiotemporal Amplitude and Phase Retrieval of Bessel-X pulses using a Hartmann-Shack Sensor
我们提出了一种新的实验技术,它允许一个完整的表征超短光脉冲在空间和时间。结合著名的频率分辨光学门控技术的时间轮廓的脉冲与Hartmann-Shack传感器的近场测量的检索,我们能够检索的Bessel-X脉冲的时空振幅和相位轮廓。通过跟踪脉冲沿传播方向的演化,我们突出了脉冲峰值的超光速传播。
2009-04-06 physics.optics
Measurement of Superluminal optical tunneling times in double-barrier photonic bandgaps
实验研究了1.5 μ m波长光脉冲通过双势垒周期光纤光栅的调谐。作为屏障距离的函数的渡越时间测量表明,远离结构的共振,渡越时间是矛盾的短,这意味着超光速传播,并且几乎独立于屏障之间的距离。这些结果与基于相位时间分析的理论预测相一致,并且还提供了实验证据,在光学方面,在量子力学中预期的类似现象的非共振超光速隧穿的粒子通过两个连续的势垒。[特别要注意我们的最后一幅图]。PACS编号:42.50.Wm,03.65.Xp,42.70.Qs,03.50.De,03.65.- w,73.40.Gk
2002-01-09 physics.class-ph physics.optics quant-ph
Maximal refraction and superluminal propagation in a gaseous nanolayer
我们提出了一个实验测量的折射率的高密度Rb蒸汽在气态原子纳米层。我们使用外差干涉测量作为激光失谐的函数的两个共同传播的激光束之间的相对相移,并推断出峰值指数n = 1.26 \pm 0.02,接近理论最大值1.31。大折射率具有伴随的大折射率梯度,产生具有陡峭异常色散的区域,其中亚纳秒光脉冲在390 nm的传播距离上前进>100 ps,对应于-1x10^5的群折射率,这是迄今为止测量的最大负群折射率。
2012-08-21 physics.atom-ph physics.optics
Momentum flatband and superluminal propagation in a photonic time Moiré superlattice
本文提出光子时间莫尔超晶格,通过叠加两个不同周期光子时间晶体实现动量平带,该平带具有无限大群速度,支持更稳定的超光速脉冲传播。
2024-11-06 physics.optics
Droplet-shaped waves: Causal finite-support analogs of X-shaped waves
超光速(超音速)点状源沿直线无限移动的稳态X形波产生的模型被扩展到一个更现实的因果场景的源脉冲发射在时间为零,并以恒定的超光速直线传播。在无限短脉冲(delta)的情况下,新的模型产生的解析解,对应于传播不变的X形波被一个液滴形的支持,它永远沿着传播和横向扩展,从而趋于液滴形波的X形的一个剪切。
2013-01-02 math-ph math.MP physics.class-ph
Reply to Comment on: Hawking radiation from ultrashort laser pulse filaments
R的评论。Schutzhold等人对最近的模拟霍金辐射测量提出了可能的担忧和问题。我们简要地回答了评论中所表达的观点,并坚持认为辐射的起源可以从霍金辐射的角度来理解。
2011-07-30 gr-qc physics.optics quant-ph
Gain-assisted superluminal light propagation through a Bose-Einstein condensate cavity system
研究了探测光场在含有玻色-爱因斯坦凝聚体的腔光机系统中的传输。研究了该系统的传输特性,发现泵浦光场的拉比频率可以控制探测光场的群速度。研究了腔光子的衰减速率对群速度的影响,结果表明,当腔光子的衰减速率较小时,只要改变泵浦光的拉比频率,相位色散的斜率就会从正变到负。在此基础上,建立了玻色-爱因斯坦凝聚体腔光机系统中交叉克尔非线性效应对增益辅助超光速光传输的影响。这种行为在正常相的泵浦-探测二能级原子系统中是不可能出现的。我们还发现,在没有反转的量子能级的人口的放大实现。
2015-07-12 cond-mat.quant-gas physics.optics
Reply to "Comment on `Dark pulse emission of a fiber laser'"
我们回答S。Coen和T. Sylvestre对我们的论文[Phys. Rev. A 80,045803(2009)]的评论,并对我们的实验结果做一些补充说明。
2010-07-17 nlin.CD nlin.PS physics.optics
Slow and fast light dynamics in a chiral cold and hot atomic medium
研究了四能级\textit{double-Lambda type}原子系统中光脉冲的手征电磁感应透明及其亚光速和超光速行为。该手性体系的动力学行为与温度有关。基于磁场的手性和色散与基于电场的手性和色散总是相反的。相反,手征效应的响应以及非相干多普勒展宽机制增强了超光速行为相比,其传统的降解效果。然而,耦合微波场的强度破坏了介质的相干性,降低了系统的超亮度和亚亮度。在相同的参数下,从热手征介质中提取的未失真脉冲比从冷手征介质中提取的脉冲延迟$896 ns$。然而,当选择适当不同的光谱参数时,它在冷手性介质中前进了$-31n s$。对相应的介质群指数和时滞/超前进行了详细的研究和分析[注:修订版正在编写中
2014-01-19 physics.optics quant-ph
Reply to "Comment on 'Theoretical analysis of the force on the end face of a nano-filament exerted by an outgoing light pulse'"
我们回应对我们论文的评论[Physical Review A 80,023823(2009)],这似乎源于对经典电动力学各种能量动量张量的误解。结果表明,每个应力张量,当结合使用相应的力密度和动量密度表达式,产生的结果是一致的麦克斯韦方程组和守恒定律。
2014-05-22 physics.class-ph physics.optics
Comment on "Mode Structure and Orbital Angular Momentum of Spatiotemporal Optical Vortex (STOV) Pulses"
本文指出一篇STOV脉冲横向OAM研究论文存在数学错误与概念误读,澄清其计算结果仅为内禀贡献,且所用算符非厄米。
2024-03-01 physics.optics
Chirped optical X-shaped pulses in material media
本文分析了啁啾X形光脉冲在无边界介质中的传输特性。我们发现,这种(“超光速”)脉冲可以恢复其横向和纵向的形状后,一些传播距离,而普通啁啾高斯脉冲可以恢复其纵向形状(因为高斯脉冲在其传播过程中遭受一个渐进的扩展)。因此,我们提出使用啁啾光学X型脉冲来克服脉冲传播过程中的色散和衍射问题。
2004-05-23 physics.class-ph physics.optics
Electromagnetic Formalism of the Propagation and Amplification of Light
在这项工作中,我们提出了一个简化的,但全面的推导所有的关键概念和主要结果,光脉冲在电介质中的传播,包括一个简短的扩展的情况下,有源介质和激光振荡。对慢光和“超发光”的概念进行了澄清,并在附录中详细讨论了变换限制脉冲的概念。
2019-07-15 physics.optics
Comment on "Observation of dark pulse in a dispersion-managed fiber ring laser"
最近的通信[选择。doi:10.1016/j.optcom.2010.06.076(2010)]给出了在色散管理(DM)净反常色散光纤激光器中观察到暗脉冲的实验结果。对于本文中提出的暗脉冲形成机制存在分歧,我们希望给出一个更准确的解释,以澄清对光纤激光器中暗脉冲的一些潜在误解。
2010-07-19 nlin.CD nlin.PS physics.atom-ph
Broadband X-waves with orbital angular momentum
我们描述了最小的无衍射和无色散的超光速波包(X波和一般的超光速局域波),它可以携带一定数量的单位$m$的轨道角动量(OAM)每光子。即使它们的频谱足够宽以合成单极脉冲,OAM也会施加具有与OAM单位一样多的零的时间脉冲形状,因此产生$|m|/2$时间振荡。宽带频谱中的所有频率都显示出来,就像彩虹一样,从漩涡附近的蓝色频率到波周边的红色频率。同时,整个波包经历与$|m|$成比例的蓝移。由于径向红移和OAM蓝移,中心涡旋周围的明亮环的颜色与OAM无关,并且仅由宽带源光谱决定。鉴于OAM的X波具有非常特殊的性质,它们的生成和使用,而不是标准的拉盖尔-高斯模式,可以提高基于OAM的通信和量子密码系统的性能,以及OAM生成高次谐波和阿秒脉冲的效率。
2021-10-10 physics.optics
Reexamination of group velocities of structured light pulses
近年来,关于拉盖尔-高斯和贝塞尔脉冲光束在自由空间传输的理论和实验研究相继发表,但对这类脉冲的群速度却得出了相互矛盾和有争议的结论。根据测量方案的不同,群速度可以被定义为不同的。我们分析了不同版本的群速度是如何与输入(源)和输出(检测)平面之间的脉冲的可测量的旅行时间(飞行时间)相关的。分析是测试的理论模型-贝塞尔-高斯脉冲的传播路径表现出的亚光速和超光速区域。从解决文献中的矛盾,我们的主要结论是,不同版本的群速度是适当的,这取决于光束是否是空心的,以及脉冲是如何记录在输出平面-整体或空间分辨率。
2018-06-21 physics.optics
Storage and Retrieval of Light Pulses in a Fast-Light Medium via Active Raman Gain
提出了一种利用主动喇曼增益(ARG)机制实现光脉冲在快光介质中存储和提取的方案。所考虑的系统是一个四能级原子气体与三个(泵浦,信号和控制)激光场的相互作用。通过泵浦光场的ARG效应和控制光场的量子干涉效应,证明了信号光脉冲(即快光脉冲)在该系统中的超光速稳定传输是可能的。我们进一步表明,一个强大的存储和检索的光脉冲在这样的快光介质中,可以实现通过打开和关闭的泵和控制字段同时进行。本文报道的结果对于利用快光介质进行光信息处理和传输具有潜在的应用价值。
2017-11-13 physics.optics
Demonstration of images with negative group velocities
我们报告的实验演示的超光速传播的多空间模式的图像通过四波混频在热原子蒸汽,其中所有的空间子区域传播负群速度。我们研究了快光图像的空间模式特性和时间整形,并显示了高达64%的输入脉冲宽度的大的相对脉冲峰值提前。时间整形的程度被量化,并且随着相对脉冲峰值前进的增加而增加。当针对图像质量或脉冲推进进行优化时,当在整个图像上进行时间积分时,分别展示了高达$v_{g}=-\frac{c}{880}$和$v_{g}=-\frac{c}{2180}$的负群速度。目前的结果是适用于时间掩蔽设备,需要强大的操纵的色散关系,其中可以设想时间掩蔽不同的持续时间的图像的各个空间区域。此外,类似于本实验的四波混频过程中所涉及的模式已被证明表现出量子相关和纠缠。这里提出的结果提供了洞察如何定制这些量子关联和纠缠的行为在超光速制度的实验测试。
2012-06-04 physics.optics quant-ph
Localized Waves: A scientific and historical introduction
在本文的第一部分(主要是一个检讨),我们提出了一般和正式(简单)介绍普通高斯波和贝塞尔波,明确分离的情况下,从脉冲的情况下的光束;最后,一个类似的介绍介绍了局域波(LW),脉冲或光束。我们总是强调非常不同的特性的高斯相对于贝塞尔波和LWS,显示了众多的和重要的属性,后者w.r.t.前者:可以应用于波动方程起重要作用的所有领域的性质(如电磁学、光学、声学、地震学、微物理学、引力、基本粒子物理学等)。在本文的第二部分(即附录)中,我们首先回顾了在七十年代和八十年代,狭义相对论(SR)的几何方法是如何预测的-在下面指定的意义上-最有趣的LW的存在,即,X形脉冲的频率最后,针对X形波具有超光速群速度的情况,(正如本文第一部分所仔细讨论的那样),我们简要地提到了超光速运动似乎出现的物理学的各个实验部门:特别是,鸟瞰图提出的实验,直到现在进行的倏逝波(和/或隧穿光子),并与波动方程的“局部超光速解”。
2007-08-16 physics.class-ph physics.gen-ph physics.optics
Comments on "Slowing of Bessel light beam group velocity"
在最近的一篇文章[R。R. Alfano和D. A. Nolan,Opt. Commun. 361(2016)25]已经考虑了在某些贝塞尔光束脉冲的情况下群速度降低到光速以下,并且提出了将其应用于自然光缓冲器的想法。然而,作者对待这个问题,如果只有一种类型的贝塞尔脉冲存在,无论它是如何产生的。这篇文章的不足之处是不熟悉有关贝塞尔脉冲的大量文献,特别是早些时候在J. Opt. Soc. Am. A,他们更彻底地研究了同样的问题。
2016-11-24 physics.optics
Terahertz Wave Guiding by Femtosecond Laser Filament in Air
飞秒激光丝在空气中产生强太赫兹脉冲。实验研究了飞秒激光灯丝产生的太赫兹脉冲波形与灯丝长度的关系。发现了太赫兹脉冲的超光速传播,表明灯丝在空气中产生了太赫兹波导。数值模拟证实了这种波导的形成是由于灯丝内部折射率沿径向的非均匀分布。基于我们的研究结果,这种太赫兹脉冲产生方法的基本物理机制和控制技术可能会被重新审视。这也可能为太赫兹波在空气中的长距离传播开辟新的途径。
2013-10-21 physics.optics