工程化光学真空：利用时空波包在自由空间中实现任意大小、符号与阶次的色散
光学
2021-02-19 v1
摘要
光学脉冲的空间结构化在某些情况下经自由传播后可导致其时间轮廓的改变。例如，向场中引入传统的角色散会使脉冲在自由空间中遭遇群速度色散。然而，通过该策略可获取的控制十分有限。本文表明，对于所谓“时空”波包——一类以不可微角色散为支撑的脉冲光束——可在自由空间中对其色散轮廓实施精确且灵活的控制。这一抽象数学特征使我们能够调节各色散阶次的大小与符号而不引入损耗，从而实现任意色散轮廓，并取得远离共振的光学材料所无法达到的色散值。不同于各色散阶次数值彼此不独立的光学材料与光子结构，这些阶次利用我们的策略可分别寻址。这些结果展示了时空波包作为结构化光平台的灵活性，并指向其在非线性与量子光学中的效用。
引用
@article{arxiv.2102.09443,
title = {Engineering the optical vacuum: Arbitrary magnitude, sign, and order of dispersion in free space using space-time wave packets},
author = {Murat Yessenov and Layton A. Hall and Ayman F. Abouraddy},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.09443},
year = {2021}
}