Dispersion in time and space: what propagating optical pulses in time (& not space) forces us to confront
推导出了在几个周期极限下的时间传播单向光脉冲方程。时间传播是有利的，因为它自然地保留因果关系，不像竞争的空间传播模型。在光脉冲在一个光周期内变化很小的情况下，这种方法生成的精确耦合双向方程可以有效地近似为单向形式。他们还允许直接的长期到长期的比较准确的双向理论与其相应的近似单向理论。值得注意的是，时间传播以不同的方式处理色散，这种差异有助于突出空间传播色散处理中固有的现有近似。因此，我强调需要在未来的工作中澄清这些类型的方法所需的色散转换的局限性，因为在几个周期的限制，唯一的选择可能是诉诸于更计算密集型的全麦克斯韦方程求解器。
2017-11-01 physics.optics
Theory of directional pulse propagation
我们构造了组合的电场和磁场变量，它们分别独立地代表向前和向后方向的能量流，并使用这些来重新制定麦克斯韦方程组。这些变量使我们不仅能够判断向后传播的场分量的影响和意义，而且还可以在适当的时候丢弃它们。因此，它们有可能简化数值模拟，从而使速度比标准FDTD或PSSD模拟提高高达100%。我们目前的结果为各种说明性的情况下，包括一个例子中的应用程序，在周期性极化锂的二次谐波产生。这些场变量也被用来推导出窄带脉冲传播的包络方程和二阶波动方程。还提出了替代定义。
2006-11-22 physics.optics
Directional spinning of molecules with sequences of femtosecond pulses
本文分析了利用超短激光脉冲控制分子旋转方向性的两种实验方法。这两种方法是基于分子相互作用的一对脉冲（“双踢”方案）或一个较长的脉冲序列（“手性脉冲训练”方案）。在这两种情况下，通过改变连续激光脉冲之间的偏振和时间延迟来实现旋转控制。使用偏振敏感共振增强多光子电离技术，我们表明，这两种方法产生显着的旋转方向性。我们证明，增加的激发脉冲的数量补充的能力，以控制的量子态选择性，即一个单一的旋转状态的主要激发的分子旋转的意义。我们还证明了这两种技术产生分子核自旋异构体（在这里，邻位和对位氮）和分子同位素（在这里，14N_2和15N_2）的反向旋转的能力。
2012-08-21 physics.optics quant-ph
Pulse propagation methods in nonlinear optics
我提出了一个概述的脉冲传播方法用于非线性光学，包括全场和嵌入和载波的方法。宽带和窄带的情况下进行了讨论。三种基本形式被认为是基于（a）麦克斯韦方程组，（b）方向场，和（c）二阶波动方程。虽然麦克斯韦方程组模拟器是最通用的，但方向场方法可以提供显着的计算和概念优势。二阶波动方程的因式分解是最容易理解的。一个重要的结论是，基于仅向前方向场传播的包络方法使得基于二阶波动方程的传统包络方法（如SVEA和扩展）完全多余。
2010-12-20 physics.optics
Generalized Short Pulse Equation for Propagation of Few-Cycle Pulses in Metamaterials
我们表明，超短脉冲（几个周期）在非线性Drude超材料与电和磁克尔非线性的传播描述耦合广义短脉冲方程。所得到的方程系统概括的情况下，超材料的短脉冲方程和它的矢量概括描述的几个周期的脉冲在介质光纤超出缓慢变化的包络近似导致非线性薛定谔方程。
2015-12-31 physics.optics
Directional supercontinuum generation: the role of the soliton
在本文中，我们数值研究了用飞秒脉冲泵浦氮化硅波导，两个零色散波长，产生超连续谱。波导色散被设计成使得泵浦脉冲处于正常色散状态。我们发现，由于自相位调制，初始脉冲展宽到非线性色散区，夹在两个正常色散区之间，在这里形成孤子。孤子和正常色散区中的展宽脉冲的相互作用通过非简并四波混频和交叉相位调制形成色散波而引起额外的光谱展宽。这种加宽主要发生在第二正常色散区。我们表明，在任何正常色散制度的泵浦允许扩大到其他正常色散制度。这种将连续谱延伸转向另一个正常色散区的方向的能力超出了夹层色散区的能力是定向超连续谱符号的基础。我们在数值上证实了在一个标准的二氧化硅微结构光纤的几何形状与两个零色散波长的方法。
2019-01-28 physics.optics
Nonlinear propagation of light in structured media: generalized unidirectional pulse propagation equations
单向脉冲传播方程[UPPE，Phys.Rev.E70，036604（2004）]已经为计算机辅助研究高功率超短激光脉冲的动力学提供了理论基础，并且已经成功地利用了近十年。不幸的是，它们被限制在体介质中的应用，或者，与其他近似，简单的波导几何形状，其中只有少数导模可以近似的传播波形。本文的目的是将定向脉冲传播方程推广到具有强折射率差和材料界面的结构中。我们还概述了一个数值求解框架，借鉴了单频波束传播技术的散装介质UPPE方法的组合。
2012-06-22 physics.optics
Propagation of a short laser pulse in a plasma
研究了电磁脉冲在等离子体中的传播，脉冲持续时间与等离子体周期相当。当入射脉冲的载波频率远高于等离子体频率时，脉冲以其群速度无畸变地传播。当载波频率与等离子体频率相当时，脉冲被扭曲并留下电磁尾流。
1997-10-18 physics.optics
Parallel simulation for the ultra-short laser pulses' propagation in air
为了研究超短强激光脉冲在空气中的传输特性，采用Crank-Nicholson格式，在多核共享存储器上建立了一种并行的2D+1分步傅里叶方法。并行方法实现了一个接近线性的加速与结果的效率超过95%的24核心机。该方法在研究超短强激光脉冲的长距离传输方面具有很大的应用潜力。
2015-07-19 physics.optics
Directionality of THz emission from photoinduced gas plasmas
基于Jefimenko方程和严格的Maxwell模拟，通过一个简单的半解析模型，研究了双色激光脉冲电离气体产生的前向和后向太赫兹辐射。我们发现在向后的方向上的发射具有比在向前的方向上小得多的光谱带宽，并解释这由干涉效应。正向太赫兹辐射主要产生在电离前沿，因此几乎不受等离子体的不透明度的影响，与从单向脉冲传播模型获得的结果非常一致。
2011-05-17 physics.optics
Ultra-short Pulse Propagation in Nonlinear Optics
本文对不同非线性光学条件下超短脉冲光传输的理论模型进行了详细的综述。特别是，我们把我们的努力集中在光纤和均匀介质，特别注意使用气体的白光连续产生。
2018-06-27 physics.optics
Analysis of Optical Pulse Propagation with ABCD Matrices
我们回顾和扩展了高斯脉冲传输和高斯光束衍射之间的类比。除了众所周知的平行脉冲光纤中的色散和CW光束在自由空间中的衍射，我们审查时间透镜作为一种方式来描述非线性的传播方程，然后引入进一步的概念，允许在更复杂的系统中的脉冲演化的描述。这些包括球形电介质界面的时间等效物，例如用于推导最近的色散映射孤立子传输实验中使用的设计参数。我们的形式主义提供了一个快速，简洁和强大的方法来分析各种线性和非线性脉冲在光纤中的传播现象。
2001-03-04 physics.optics
Propagation and asymmetric behavior of optical pulses through time-dynamic loss-gain assisted media
本文报道了光脉冲在时变线性光学介质中传输时的非对称性。介质的折射率被认为是随时间和复杂性而变化的，使得存在足够量的增益和损耗以实现它们对脉冲传播的影响。我们利用了时变介质中光场的普适公式。数值模拟结果表明，脉冲在介质中双向传播时，会发生相对于初始中心位置的时间偏移，并伴随相应的频谱偏移。此外，输出脉冲在两个传播方向上的峰值功率和累积啁啾（累积相位的时间导数）在本质上也是相反的，而与它们的初始状态无关。数值模拟的脉冲行为与解析解吻合得很好。在脉冲整形和非常规光学器件的背景下，已经探索了可能性。
2018-06-14 physics.optics
Phase Resolved Observations of Temporal Soliton Pulse Propagation in Silicon Nanowires
研究了时间孤子脉冲在硅纳米波导中的传输特性。利用相位分辨频率分辨光学门技术对这些非线性现象进行了数值模拟和实验研究。实验观察到孤子脉冲展宽，以及双光子吸收的脉冲分裂，和模拟匹配的所有实验结果。进一步的模拟与验证模型表明，压缩可以观察到厘米长的波导。本研究证明了在比光纤短得多的长度尺度上实现自持孤子脉冲传输的可行性，这为全光数据传输和计算提供了许多潜在的应用。
2013-02-02 physics.optics
Multimodal unidirectionnal pulse propagation equation
本文导出了推广到结构介质中的单向脉冲传播方程。提出了一种快速的模态变换，它将场的时空表示和模态分布联系起来。该变换用于通过使用分步算法来求解传播方程。作为一个例子，我们目前，尽我们所知，第一个数值证据的锥形波的产生高度多模波导。
2018-11-27 physics.optics
A full vectorial model for pulse propagation in emerging waveguides with subwavelength structures part I: Kerr nonlinearity
脉冲通过具有亚波长特征、非均匀横向结构和高折射率对比度的波导的传播在存在非线性效应的情况下不能使用现有模型准确地描述。在这里，我们报告了一个广义的全矢量模型的非线性脉冲传播的发展，并表明，与标准的脉冲传播公式，z分量的导模起着关键作用，这些新的结构，并导致广义定义的非线性系数$γ,$ $A_{eff}$，和模式的正交性。虽然新的定义在某些限制下降低到标准定义，但对于新兴的波导和微结构光纤，预测了显著的差异，包括$\sim2$的因子，$γ$的值更高。
2008-12-10 physics.optics
Negative Group Velocity Pulse Propagation Through a Left-Handed Transmission Line
本文研究了微波脉冲通过加载有互补Ω型结构（COLS）的左手传输线的传输。在5.6GHz ~ 6.1GHz之间存在一个阻带，在这个阻带内产生了反常色散。负群速度对应于脉冲的峰值在入射脉冲的峰值进入样品之前离开的情况。负群速度达到（-0.27c~-1.85c）。
2015-02-14 physics.optics
Delayed onset and directionality of x-ray-induced atomic displacements observed on subatomic length scales
采用X射线泵浦X射线探针技术研究了强X射线激光脉冲（光子能量：8.70 keV;脉冲持续时间：6 fs;注量：8 $\times$ 10 $^2$ J/cm $^{2}$）照射后Al $_2$ O $_3$在亚原子长度尺度上的瞬时结构变化。测量结果表明，铝和氧原子保持在其原始位置的$\sim$ 20 fs后的强度最大的泵浦脉冲，其次是定向原子位移在固定的晶胞参数。通过比较实验结果和理论模拟，我们解释了泵浦脉冲触发的电子激发和弛豫改变了原子的势能面，驱动了原子的定向位移。我们的研究结果表明，高分辨率的X射线结构分析的精度为0.01飞秒是可行的，即使与强烈的X射线脉冲的脉冲持续时间短于完成电子激发和弛豫过程所需的时间尺度，这通常需要几十飞秒。
2022-03-21 physics.optics physics.plasm-ph
Propagation of time-truncated Airy-type pulses in media with quadratic and cubic dispersion
本文分析了在考虑二阶和三阶色散效应时，Airy型脉冲被有限时间光阑截断后的传输特性。这里提出的数学方法，指数截断艾里脉冲的叠加的基础上，是非常有效的，使我们能够避免使用耗时的数值模拟。我们分析了时间截断的Ideal-Airy脉冲解的行为，以及在初始轮廓中存在“缺陷”的时间截断的Airy脉冲解的有趣情况，揭示了这种脉冲解的自愈性质.
2015-06-07 physics.optics
Disturbance of Soliton Pulse Propagation from Higher-Order Dispersive Waveguides
光孤子脉冲在光通信系统中提供了许多应用，但根据定义，孤子仅受到二阶反常群速度色散;对于孤子脉冲的实际实现，高阶色散的理解是必要的。利用非线性薛定谔方程建立了波导的数值模型，并设定参数以保证输入脉冲能量等于基本孤子能量。高阶群速度色散逐渐增加，为各种时间宽度和波导色散。确定了基孤子脉冲在实际光子晶体波导中传输所需的最小脉冲宽度为100 fs。
2013-04-12 physics.optics
Effects of Random Birefringence in Multimode Fibers on Nonlinear Ultrashort Pulse Propagation
本文利用修正的广义多模非线性薛定谔方程研究随机双折射对超短脉冲传输的影响，揭示其通常削弱非线性但与孤子自频移关系复杂，并发现高功率下光束自清洁仍可保持。
2025-05-14 physics.optics
Few Cycle Optical Pulse Propagation: a detailed calculation
本文档包含我对Phys. Rev. A（已提交）中报告和使用的广义少周期包络近似（GFEA）传播方程及其在arXiv. org上的相关较长版本的详细计算。该GFEA传播方程旨在适用于仅几个周期长的光脉冲，这是标准缓变包络近似（SVEA）失效的情况。
2008-02-12 physics.optics
Self-focused pulse propagation is mediated by spatiotemporal optical vortices
本研究揭示时空光学涡旋（STOVs）通过拓扑约束调控高强度激光脉冲在非线性介质中的自聚焦传播动力学，其形成演化过程约束脉冲内电磁能流，且该介导作用在等离子体相对论自聚焦与气体非相对论自聚焦体系中均成立。
2024-03-07 physics.optics
Wideband pulse propagation: a detailed calculation including Raman processes
我提出了一个详细的推导宽带光脉冲相互作用的拉曼过渡的那种方案目前用于产生所需的超宽带光场，以创建超短脉冲。与通常的方法不同，我使用的是一个单一的场包络，它分别用于泵浦、斯托克斯和反斯托克斯谱线。这就需要对脉冲传播进行几个周期的修正。单场模型的近似更少，数学上（因此计算上）更简单，尽管它确实需要更多的计算资源来实现。通过适当的近似，单场论可简化为传统的多场论。
2006-06-13 physics.optics
Time-Resolved Pulse Propagation in Glass in Single-Shot
本文报道了用宽带频域条纹相机（B-FDSC）单次拍摄的火石玻璃（SF 11）中的时间分辨脉冲自陡和时间分裂。通过紧凑的盖玻片阵列产生的宽带（$60$ nm）探测光束提供了$\sim 40$ fs的时间分辨率。实验结果支持了脉冲自陡化的理论模型，并表明多光子电离（MPI）引发了玻璃中的脉冲分裂过程。我们进行了三维模拟，以验证实验结果。
2019-11-05 physics.optics
Tunable cavity modes and light-pulse propagation in diarylethene-based photo-switchable polymeric microcavities
采用分子光开关的光响应器件对于显示器和动态光过滤是令人感兴趣的。本文用转移矩阵法研究了嵌有一层光致变色化合物的聚合物微腔。已经使用了不同的聚合物，例如聚乙烯基咔唑、聚苯乙烯和醋酸纤维素。一个微腔，其中包括随机的一维光子结构包围的光致变色层也进行了研究。分析了光脉冲在微腔中的传播。
2022-08-02 physics.optics
Propagation of intense few-cycle laser pulse in a telecommunication-type optical fiber: analysis of the error introduced by the unidirectional approximation
在单向近似的基础上，研究了周期数激光脉冲在光纤中的传输。考虑的介质参数包括色散，克尔和拉曼非线性。约10^10 kW/cm ^2的高强度导致倍频程跨越连续谱的产生。单向近似的误差在模拟中被视为向前和向后传播的两个脉冲，在所考虑的条件下两者都保持较弱。误差的直接解析估计推导和数值验证。它可以应用于单向方法的先验论证。
2017-01-22 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
Maxwell-consistent, symmetry- and energy-preserving solutions for ultrashort laser pulse propagation beyond the paraxial approximation
本文对超短紧聚焦激光脉冲在真空中的传输进行了解析和数值研究，重点研究了厄米-高斯和拉盖尔-高斯模式。我们重新Lax系列的方法向前传播的线偏振激光脉冲，为了获得麦克斯韦一致的和保序的解析解的所有场分量的传播超出了四维几何（空间和时间）的傍轴近似。我们证明，我们的解决方案保存的能量，这是由系列的傍轴水平项。在傅里叶空间中计算我们的级数收敛的波动方程的完全解。超短紧聚焦脉冲的三维数值模拟验证了我们的分析发展。
2018-08-31 physics.optics
Pulse propagation in one-dimensional disordered photonic crystals: Interplay of disorder with instantaneous and relaxing nonlinearities
利用时域数值模拟方法研究了超短光脉冲在无序多层膜中的传输。我们考虑的情况下，瞬时和非瞬时克尔非线性的结构材料。无序和非线性的竞争性质在长和短时间尺度上被揭示。我们还特别关注了具有弛豫非线性的光子晶体中的脉冲自陷效应，并给出了这种效应对无序度的依赖性。我们相信，这里报道的结果将是有用的，不仅在光学领域，而且从经典波在非线性无序周期介质中传播的一般问题的立场。
2014-05-12 physics.optics
Effect of frequency detuning on pulse propagation in one-dimensional photonic crystal with a dense resonant medium: application to optical logic
我们研究了与原子共振失谐的光脉冲在稠密二能级介质中的传播及其光子结构.介质的大密度对于减小脉冲压缩等非线性效应的空间尺度是很重要的，尽管与稀介质相比，它并没有提供任何新的现象.频率失谐降低了脉冲压缩和色散扩展补偿等非线性现象的有效性。基于一维非线性光子晶体中两脉冲的相互作用，提出了一种简单的逻辑门。结果表明，频率失谐是获得超快与门所必需的，而或门和非门可以在不失谐的情况下在系统中实现。
2009-09-18 physics.optics
Interplay of diffraction and nonlinear effects in propagation of ultrashort pulses
研究了超短光脉冲传输过程中衍射效应和非线性效应的相互影响。通过保持横向导数项与剩余非线性贡献分开，我们将因子分解方法应用于手头的问题，推导出适用于弱色散的单向传播方程，并将其简化为傍轴射线情况下的缓慢演化波近似。数值模拟结果的比较表明，当自聚焦起重要作用时，两个方程的数值模拟结果有明显的差异。我们特别关注考虑衍射以及克尔型和二阶非线性的超短太赫兹脉冲的传播建模。比较测量和模拟的波形，我们推导出锂的非线性折射率的值在太赫兹区域是三个数量级大于在可见光。
2015-10-02 physics.optics
Wideband pulse propagation: single-field and multi-field approaches to Raman interactions
我们模拟了超宽带光产生的过程，其中由拉曼频率分离的一对激光脉冲驱动拉曼跃迁。与通常的方法不同的频率分量使用单独的场包络，我们把场作为一个单一的实体。这就需要对脉冲传播进行几个周期的修正。我们的单场模型使得近似更少，并且在数学上（因此在计算上）更简单，尽管它确实需要更多的计算资源来实现。通过适当的近似，单场论可简化为传统的多场论。
2006-06-13 physics.optics
Filament propagation length of femtosecond pulses with different transverse modes
实验研究了高斯光束、拉盖尔-高斯光束和贝塞尔-高斯光束在水中的增强和传输。这些不同的横模入射激光脉冲从一个初始的高斯光束，通过使用计算机生成的全息技术创建。我们发现，在相同的峰值强度、脉冲宽度和光束中心尺寸的条件下，Bessel-Gaussian入射光诱导的丝状体长度比其他横模诱导的丝状体长度长。为了更好地理解贝塞尔-高斯光束的传输，我们进行了更详细的研究的灯丝长度作为径向模瓣的数量的函数。长度随波瓣数的增加而增加，这意味着径向模态波瓣作为中心强度峰形成的细丝的能量库。
2014-06-24 physics.optics
Directional scattering from particles under evanescent wave illumination: the role of reactive power
光子自旋-轨道相互作用的研究，涉及控制光的传播和空间分布与电磁场的偏振，不仅在基础水平上是重要的，而且对需要主动调谐定向光传播的功能性光子应用具有重要意义。许多实验证明归因于倏逝波的自旋-动量锁定特性。本文给出了倏逝波的另一个性质：坡印廷矢量虚部的偏振方向，即无功功率。基于这一特性，我们提出了一种简单而强大的方法来调整的方向性远场散射从纳米粒子附近的表面下倏逝波照明通过控制入射光的线性偏振和方向。
2018-03-13 physics.optics
A unified approach to describe optical pulse generation by propagation of periodically phase-modulated CW laser light
窄带连续波光的相位调制产生的光脉冲，以及随后通过群延迟色散电路的传播的分析，通常是在所谓的聚束参数方面进行的。这种启发式的方法不提供理论支持的电光平顶脉冲产生最近报道。在这里，我们执行的周期性相位调制输入光的菲涅耳图像的波形合成。特别是，我们证明了平顶脉冲产生的占空比为50%，在四分之一的Talbot条件的正弦相位调制。最后，我们提出了一种二进制调制格式，以产生一个定义良好的方波型光位模式。
2006-03-10 physics.optics
High-Directional Wave Propagation in Periodic Gain/Loss Modulated Materials
在波长尺度上具有增益/损耗调制的人造材料中的光波的放大/衰减可以对传播方向敏感。本文用时域有限差分法求解麦克斯韦方程组，数值证明了正方形和菱形晶格对称的二维周期结构中增益/损耗的各向异性。放大/衰减的各向异性导致传播辐射的角谱变窄，其中波矢量靠近第一布里渊区的边缘。该效应为从噪声光束中滤除高空间谐波提供了一种新颖而有用的方法。
2012-02-21 physics.comp-ph physics.optics
Shape preserving atomic pulse amplifier
研究了弱探测光脉冲通过具有谐振增益结构的$Λ$系统的传输特性。我们采用的控制场强度，允许放大的探测脉冲在传播过程中，没有不稳定的双光子共振。在放大之后，获得加宽的探测脉冲，其保持其初始脉冲形状并且在真空中以光速行进，而不经历任何延迟、吸收和色散。该技术的突出特点在于，除了保持初始脉冲形状之外，它还确保了放大后的稳定脉冲传播。它也适用于任意探测脉冲形状。
2021-05-28 physics.optics
Nonlinear propagation of polarized light pulses in a medium of atoms with degenerate energy levels: adiabatic approach
我们开发了一个通用的方法，允许一个构建的一致性理论的光脉冲通过原子介质中的任意非线性政权的场强，考虑到光的偏振，时间（频率）和空间色散。该方法基于约化麦克斯韦方程、原子密度矩阵和绝热近似。为了证明我们的方法的有效性，我们详细调查的情况下，在相干布居囚禁条件下的偏振脉冲的传播中的二能级原子与简并能级。方程描述的各种场参数的演变。结果表明，椭圆性脉冲和偏振椭圆空间取向脉冲的传播是慢的。得到了慢化因子的解析表达式。预测了受激相位调制和由偏振椭圆的空间取向的变化产生的相位导频脉冲的先前未知的效应。此外，我们表明，空间分散可以解释为“风的影响”。
2013-05-17 physics.optics
Modeling of Ultra-Short Soliton Propagation in Deterministic and Stochastic Nonlinear Cubic Media
本文研究了确定性和随机环境下的短脉冲动力学。可积短脉冲方程是研究超短脉冲在光纤中红外波段传输的模型方程。研究了短脉冲方程精确孤波解的数值证明。此外，我们证明了短脉冲孤子近似的麦克斯韦方程的解的数值。我们的数值实验证明了短脉冲孤子的类粒子行为。在此基础上，我们导出了高阶的短脉冲方程。一个随机对应的短脉冲方程也来自通过使用多尺度扩展方法，更现实的情况下，随机扰动的色散存在。数值计算表明，即使在随机性存在的情况下，短脉冲孤立波仍然存在。数值计算结果表明，在慢尺度上短脉冲方程的粗粒化噪声统计和在快尺度上非线性波方程的微观噪声统计具有较好的精度。
2015-02-03 physics.optics
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。
2006-12-03 physics.optics
Flying focus with arbitrary directionality for spatiotemporal control of laser pulses
Department of Mechanical Engineering, Stanford University（斯坦福大学机械工程系）；Laboratory for Laser Energetics, University of Rochester（罗切斯特大学激光能量学实验室）
本文提出一种解耦焦点运动与脉冲传播方向的飞行焦点配置，通过啁啾激光脉冲与衍射透镜和光栅的聚焦与衍射，实现焦点在传播方向上及横向的移动，通过调节透镜焦距、光栅周期和啁啾控制焦点方向和速度，适用于高功率和低功率脉冲的应用。
2026-04-30 physics.optics physics.plasm-ph
Symmetry Conditions for Non-reciprocal Light Propagation in Magnetic Crystals
最近的研究表明，在低对称磁性晶体中，光学过程中存在着互易性的破坏。在这些晶体中，对于反向传播的光束，光速可以不同。相应地，它们可以显示出强的方向各向异性，例如方向相关吸收，也称为方向二向色性[S. Bordács等人，8，734（2012）; M. Saito等人，日本物理学会77，013705（2008）]。基于对称性的考虑，我们确定的磁点组的材料，可以主机这样的方向各向异性，也提供了一个列表的可能的候选材料来观察这些现象。在大多数情况下，晶体的对称性不仅允许光学过程的方向各向异性，而且还允许粒子束和标量波的传播。我们还预测了新类型的定向光学各向异性-除了光磁电效应和磁手征二向色性迄今调查-并指定磁点群的晶体，它们可以出现。
2012-12-10 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Comments on Superluminal Laser Pulse Propagation
研究人员声称已经通过一种新的机制观察到激光脉冲在增益介质中的超光速（比光快）传播，其中没有脉冲的失真[Nature，406，277（2000）]。我们的分析表明，观察到的机制是由于脉冲失真所产生的微分增益效应，不应该被视为超光速传播。
2000-10-13 physics.gen-ph physics.optics
Dynamic Nonlinear X-waves for Femtosecond Pulse Propagation in Water
最近的实验显示，飞秒脉冲在水中的长距离传播类似于在空气中的报告。我们验证了这种现象的数值，并表明，传播是动态的，而不是自我指导。此外，我们证明，传播可以被解释为由于动态的非线性X-波的鲁棒性和作用，在长距离传播的非线性和色散之间的相互作用。
2003-11-05 physics.gen-ph physics.optics
Diffraction-free and dispersion-free pulsed beam propagation in dispersive media
在自由空间中传播的脉冲贝塞尔光束经历类似于脉冲传播中的反常色散的衍射效应。然后，它示出，在正常色散材料中的脉冲贝塞尔光束可以保持衍射和色散自由由于相互抵消的衍射和群速度色散。用于局部传输的贝塞尔横向分布的大小由材料在脉冲载波频率下的色散特性确定。
2001-04-06 physics.class-ph physics.optics
Controlling pulse propagation in optical fibers through nonlinearity and dispersion management
在非线性薛定谔方程的情况下，设计的群速度色散，可变的非线性和增益/损耗，我们解析地证明了啁啾反转的现象至关重要的脉冲再现。展示了两种不同的情况下，脉冲经历相同的色散曲线，但表现出完全不同的传播行为。给出了与光纤通信有关的动力学准孤子和孤子束缚态的精确表达式。
2006-12-16 nlin.SI physics.optics
FORTRAN-codes for an analysis of the ultrashort pulse propagation
本文简要介绍了超短脉冲动力学分析的FORTRAN程序。我们认为：1）采用无像差近似和动量法研究软孔径克尔透镜锁模激光器中单脉冲的稳定区，2）采用分布式复Ginzburg-Landau模型研究软孔径克尔透镜锁模激光器中单脉冲的稳定区，3）采用广义薛定谔方程分析飞秒脉冲在锥形光纤和光子晶体光纤中的传输.
2003-06-08 physics.comp-ph physics.optics
Propagation of subcycle pulses in a two-level medium: Area-theorem breakdown and pulse shape
本文在行波近似和慢变包络近似的基础上，研究了超短脉冲在二能级介质中的传输问题。该方法的解决方案是基于麦克斯韦-布洛赫方程表示的形式，允许一个切换RWA和一般（非RWA）的情况下，在一个单一的数值算法的框架。利用这种方法，分析了亚周期脉冲（包含小于一个周期的场振荡）对二能级介质的影响。结果表明，对于这样的短脉冲，面积定理的明确故障发生足够大的面积的脉冲。此外，偏离面积定理似乎是强烈依赖于脉冲形状，不能观察到更长的几个周期的脉冲。
2012-12-28 physics.optics quant-ph
Pulse propagation in a medium optically dressed by a phase-modulated field
研究了脉冲在EIT介质中的传播，控制场具有周期性变化的相位（啁啾）。基于数值计算和近似的方法忽略吸收和非绝热效应，它示出的透明性发生探测脉冲具有足够窄的包络线和适当合适的啁啾。对于其他啁啾脉冲的光谱沿样品的演变进行了研究。使用投影方法，可以将脉冲分为介质透明的部分和介质不透明的其余部分。
2016-01-22 physics.optics quant-ph
A python package for ultrashort optical pulse propagation in terms of forward models for the analytic signal
我们提出了一个灵活的，开源的Python软件包，用于精确模拟非线性波导中超短光脉冲的$z$传播动力学，特别是对几个周期的脉冲及其相互作用有效。模拟方法是基于单向传播方程的分析信号。所提供的软件允许考虑色散、衰减、四波混频过程，包括，例如，三次谐波产生，并具有拉曼响应的各种模型。传播方程在周期时域上求解。对于$z$ -传播，可以选择伪谱方法。自定义传播常数和初始场脉冲的传播场景可以根据基于HDF 5的输入文件格式指定，也可以使用Python脚本直接实现。我们演示了一个测试案例的功能，其中一个精确的解决方案是可用的，通过复制的示例性结果记录在科学文献中，和一个复杂的传播方案，涉及多个脉冲。py-fmas代码、其参考手册、扩展的用户指南和更多的使用示例可以在https://github.com/omelchert/py-fmas上获得。
2021-04-23 physics.comp-ph physics.optics
Propagation of radiation pulses through gas-plasma mixtures
我们确定的线性光学极化率的辐射脉冲传播通过的混合气体的原子或分子和等离子体。对于特定范围的辐射和等离子体频率，体等离子体激元的共振产生显著地放大了辐射强度。共振放大的条件来自混合物中的色散关系，并在脉冲传播的数值模拟中证明了放大。
2016-02-03 physics.optics physics.plasm-ph
Ultrashort pulse propagation and the Anderson localization
通过直接求解三维麦克斯韦方程组，研究了10 fs光脉冲在随机介质中的动力学行为。我们的方法采用分子动力学来产生一个分布的球形散射体和一个并行的有限差分时域代码的矢量波传播。我们计算了无序平均能量速度和透射脉冲的衰减时间随折射率增加的局域长度的变化。
2008-10-09 cond-mat.soft physics.optics
Dispersionless propagation of ultra-short spin-wave pulses in ultrathin yttrium iron garnet waveguides
实验研究了纳秒自旋波脉冲在纳米钇铁石榴石薄膜微波导中的传播。对于这些研究，我们使用微焦点布里渊光散射光谱，它提供了可能性，以观察高空间和时间分辨率的脉冲的传播。我们发现，对于大多数自旋波频率，色散导致扩大的脉冲在传播距离为10微米的几倍。然而，对于某些频率间隔，色散展宽几乎被完全抑制，导致无色散脉冲传播。我们表明，形成的色散自由区是由竞争的偶极和交换相互作用，这可以通过波导的几何形状的变化来控制的影响。这些结论得到了微磁学模拟和分析计算的支持。我们的研究结果提供了一个简单的解决方案，实现高速磁振子系统，需要不受干扰的传播短信息携带自旋波脉冲。
2021-08-18 cond-mat.mes-hall physics.optics
