Reexamination of energy flow velocities of non-diffracting localized waves
本文建立了自由空间中标量和矢量传播不变时空定域超光速和亚光速电磁波沿传播方向的局域能量输运速度与群速度之间的普遍关系。在特定的限制下，这种关系对于物理上可实现的几乎传播不变的时空限制的亚光速和超光速电磁场是非常有效的。在这两种情况下，虽然群速度可能是超光速或亚光速，但普适关系与能量输运速度的上限是c（真空中的光速）的公认结果一致。
2019-04-17 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 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
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
Relativistic aberration and null Doppler shift within the framework of superluminal and subluminal nondiffracting waves
研究了超光速和亚光速时空局域脉冲光波的波矢相对论像差和相应的多普勒频移。零多普勒频移的要求示出，以产生与双（两步）洛伦兹变换的相对论速度合成律相关联的速度。这样的变换的效果进行检查，在四坐标和光谱域。已经确定，亚光速脉冲会反转其方向。除了方向的改变之外，超光速脉冲的传播项也变为负值。由于双洛伦兹变换的像差详细检查传播不变的超光速波（X波，贝塞尔X波），以及强度不变的超光速和亚光速波。详细的对称性考虑提供了超光速焦点X波和亚光速麦金农波包。
2020-06-11 physics.optics
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
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
Subluminal and superluminal velocities of free-space photons
Donostia International Physics Center (DIPC)（圣塞巴斯蒂安国际物理中心）；IKERBASQUE, Basque Foundation for Science（伊克尔巴斯克，巴斯克科学基金会）
研究自由空间电磁波包的直线传播，发现局域化波包具有亚光速群速和超光速相速，其乘积等于光速平方，揭示了光子波函数的量子描述细节。
2026-05-09 physics.optics quant-ph
A homage to E.C.G.Sudarshan: Superluminal objects and waves (An updated overview of the relevant experiments)
这篇文章是在E.C.乔治·苏达尚75岁生日之际写的，苏达尚（除了弱力的V-A理论、量子光学--相干光的量子表示、开放量子系统的动力学映射、芝诺效应等的创始人之外）她的声音有些哽咽，似乎在诉说着什么。本文谨向E.C.G.Sudarshan致敬，与他最后提到的开创性工作有关。经过一个简短的理论介绍（基于狭义相对论的标准假设，并因此扩展它-或者说不限制它-没有任何违反：例如，没有任何违反所谓的爱因斯坦因果关系），这篇文章的主要目的是一个最新的“超光速”实验的现状介绍。特别是，我们致力于这样一个审查的现象中遇到的隧道通过量子（和经典）的障碍[例如，涉及广义哈特曼效应];以及结合波方程的“局部（非衍射）解”[例如，麦克斯韦方程组]：特别是“X形”方程。感兴趣的读者提供了一个扩展的参考书目。
2008-04-09 physics.class-ph physics.gen-ph physics.optics
Localized Waves: A not-so-short Review
在第一部分中，我们简单地介绍高斯波和贝塞尔波，以及局域波（LW）、脉冲或光束，说明后者的重要性质，以及它们在波方程（电磁学、光学、声学、地震学、光物理学、引力、基本粒子物理学.）起作用时的应用。第一部分以历史附录结束，回顾狭义相对论（SR）的几何方法如何预测最有趣的LW，即，X形脉冲;并提出了一个鸟瞰的实验与倏逝波（和/或隧道光子），并与“局部超光速解决方案”。在第二部分中，经过更多的理论介绍，我们发展了广义“双向分解”，并获得了几个光腔和超光无衍射解;我们得到了X形脉冲的时空聚焦;并处理了啁啾光学X形脉冲物质介质中的脉冲。最后，在第三部分中，我们还调查了亚腔LW，其中，除其他外，允许强调SR的作用，在其扩展的，或者说非限制性的，制定。我们研究特别是零速波的主题，赋予一个静态的信封：即，我们展示了如何本地化的波场可以构建高横向本地化，并与纵向强度图案，假设任何所需的形状内的选定的间隔的传播轴。这样的“冻结波”有望有更多的应用。在这两者之间，我们不要忘记简要地处理的情况下，非轴对称的解决方案，在高阶贝塞尔光束。
2009-02-17 physics.class-ph physics.gen-ph physics.optics
About Superluminal motions and Special Relativity: A Discussion of some recent Experiments, and the solution of the Causal Paradoxes
在伯克利、科隆、佛罗伦萨、维也纳、奥赛、雷恩等地进行的一些实验，导致了这样一种说法，即某些东西似乎以大于真空中光速c的群速度传播。其他各种实验结果似乎都指向同一个方向：例如，理论和实验上都发现了麦克斯韦方程组的局域小波型解，它们以超光速传播。[Evenμ子中微子和电子中微子[有人提出]可能是“快子”，因为它们的平方质量似乎是负的]。关于第一个提到的实验，最近Guenter Nimtz声称，那些与倏逝波（或隧道光子）有关的结果意味着超光速信号和脉冲传输，因此违反了爱因斯坦因果关系。在本文中，我们要强调的是，恰恰相反，所有这些结果都没有危及相对论因果关系，即使它们涉及实际的超光速运动：事实上，狭义相对论甚至可以处理超光速物体和波。例如，也有可能（至少在微观物理学中）解决已知的因果悖论，这些悖论是为比光速更快的运动而设计的，尽管这还没有得到广泛的认可。在这里，我们详细而严格地展示了如何解决最古老的因果悖论，最初由托尔曼提出，这是许多其他快子悖论（如J.Bell，F.A.E.Pirani，J.D.Edmonds和其他人）的核心。解决的关键是仔细应用快子力学，因为它明确地遵循狭义相对论。最后，在两个附录中的一个附录中，我们提出了在倏逝波情况下如何计算群速度。[PACS编号：03.30.+ p; 03.50.De; 41.20.Jb; 73.40.Gk; 84.40.Az; 42.82.Et …
2007-09-16 physics.class-ph physics.gen-ph physics.optics
Structure of the Nondiffracting (Localized) Waves, and some interesting applications
自从早期关于所谓的无衍射波（也称为局部化波）的工作[1-4]以来，从理论和实验的角度来看，已经发表了大量关于这个重要主题的结果。最初，该理论仅考虑自由空间;然而，近年来，它已扩展到表现出色散[5-7]，非线性[8]，各向异性[9]和损耗[10]等效应的更复杂的介质。这种扩展已经随着获得亚光速、光速和超光速状态中的无衍射光束和脉冲的有效方法的发展而进行[11-18]。本文（部分评论）地址的一些理论方法有关的无衍射解的线性波动方程在无界均匀介质中，以及一些有趣的应用，这样的波。在第二节中，我们分析了局域波的一般结构，发展了所谓的广义双向分解，并用它得到了波动方程的几个光和超光速（特别是X形）无衍射解。在第三节中，我们发展了一种通过不同速度的X形脉冲连续叠加的时空聚焦方法。第四节研究了啁啾X形光脉冲在无边界介质中的传播特性。最后，在第五节中，我们将展示如何使用贝塞尔光束的适当叠加来获得具有静态包络和高横向局部化的定常局部化波场，并且其纵向强度图案可以在传播轴的选定间隔内呈现任何所需的形状。
2007-08-09 physics.class-ph physics.gen-ph physics.optics
The spectral and polarization characteristics of the nonspherically decaying radiation generated by polarization currents with superluminally rotating distribution patterns
我们提出了一个理论研究的超光速极化电流的分布模式旋转（与角频率$ω$）和振荡（与频率$Ω$）在同一时间，其中包括极向和环向分量的发射。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。我们发现，超光速运动的发射电流的分布模式产生的局部电磁波，不衰减的球形，即不具有一个强度递减像${R_P}^{-2}$与距离$R_P$从他们的源。由极化电流发射的聚焦波包的非球形衰减并不违反能量守恒：这种传播焦散的组成波的相长干涉发生在以源为中心的不同半径的球体（$R_P$）上的不同立体角内。对于其纵向分布（在长度为$2π$的方位角间隔上）由正弦波列的$m$周期组成的极化电流，发射辐射的非球形衰减部分包含频率$Ω\pm mω$;即它只包含{\it}与源的创建和实现有关的频率。这与最近对球形衰减发射的研究相反，后者显示出包含更高的频率。的偏振的发射辐射被发现是线性的源的大多数配置。
2003-01-31 physics.ins-det physics.optics physics.space-ph
Unidirectional decomposition method for obtaining exact localized waves solutions totally free of backward components
在本文中，我们使用一个单向分解能够提供本地化的波脉冲，与光和超光速的峰值速度，在精确的形式和完全免费的向后组件，这一直是一个慢性问题，这样的波的解决方案。这种分解是足够强大的，不仅产生理想的无衍射脉冲，但它们的有限能量版本仍然在精确的解析封闭形式。本方法的另一个优点是，由于不存在后向谱分量，因此脉冲的频谱不需要具有超宽带，因为它是由其他方法获得的通常的局域波（LWs）解所要求的。最后，目前的结果使LW理论更接近于通常实验室的实际实验可能性。
2008-09-04 physics.class-ph physics.optics
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
