探测时空光旋波字符串的内部动力学：时空相互作用与纤维拉伸
光学
2026-02-11 v1 仪器与探测器
摘要
光旋波的动力学在多个物理领域都具有广阔的研究意义。在光学领域，特别是时空结构化光场，尤其是时空光旋波（STOV），提供了通过耦合时空自由度来调制光场的潜力。然而，单个波包内多个横向轨道角动量奇点之间的相互作用机制仍不为人知。本研究探讨了具有三个相位奇点的 STOV 的内在动力学，通过调节时空色散发现象，观察到显著的旋波奇点振荡现象。我们表明，这些现象源于在时空上发生的反向相互作用，这与奇点间的距离密切相关。此外，通过在波包中心引入反旋波，可观察到纤维拉伸和消散行为。实验上，我们提出了一种全时空扰射检索时空断层（FIRST）方法，使可对波包进行完整的单次捕获，理论预测与实验结果高度一致。据我们所知，本文首次报道了单个波包内横向时空奇点的动力学。这些发现确认了 STOV 奇点之间存在有趣相互作用，深化了我们对光子学的理解，并为探讨时空域内复杂旋波奇点动力学开辟了新方向。
引用
@article{arxiv.2602.09941,
title = {Probing Internal Dynamics of Spatiotemporal Optical Vortex Strings: Spatiotemporal Attraction and Filament Stretching},
author = {Xiuyu Yao and Xuechen Gao and Ping Zhu and Jintao Fan and Jingwen Ran and Zezhao Gong and Dongjun Zhang and Xiao Liang and Xuejie Zhang and Meizhi Sun and Qiang Zhang and Lijie Cui and Hailun Zeng and Minglie Hu and Xinglong Xie and Jianqiang Zhu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.09941},
year = {2026}
}