可调轨道群速度的时空光束及其在等离子体中的超辐射应用
光学
2026-02-24 v1
摘要
光弹是具有螺旋波包的时空光束。由于这种特殊特性，光弹在与垂直于其传播方向的平面相互作用时会产生旋转脉冲。我们在此引入轨道群速度，这是光弹的可调新特性。轨道群速度量化了光弹强度旋转的速度，与传统纵向群速度（描述沿其传播轴描述波包包络运动） distinctly 不同。我们通过可调 Fourier 综合实验表明，轨道群速度可实现亚超光和超光值，从而成为合成运动研究和激光-物质相互作用控制的新平台。特别地，在超光范畴中，当与薄稠等离子体相互作用时，我们通过粒子-in-cell 模拟揭示，光弹可通过激发等离子体中作为准粒子的电子而实现超辐射。这种超辐射源继承了光弹的超快时序动力学，同时在太赫兹频段发射，从而创建了一个由时空耦合激光特性控制的新型太赫兹辐射源。因此，时空调谐光弹处于控制激光-物质相互作用和生成可调辐射源的前沿。
引用
@article{arxiv.2602.18838,
title = {Space-time beams with tunable orbital group velocity for plasma superradiance},
author = {Gabrielle Vaz and Rafael Almeida and Pablo San Miguel Claveria and Robert Neumann and Joaquim Pereira and Carolina Miranda and Vincent Ginis and Jorge Vieira and Marta Fajardo and Marco Piccardo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.18838},
year = {2026}
}