超短涡旋脉冲的时空非可分离动力学

携带轨道角动量(OAM)的超短光脉冲因其在经典和量子领域的广泛应用而受到广泛关注。其时空动力学演化备受关注。本文数值探索了具有幂指数谱的超短 Laguerre Gauss (LG) 涡旋脉冲——即幂指数(PE)脉冲——在色散和非线性介质中的时空演化。特别关注了时空非可分离的超短涡旋脉冲的演化。研究结果表明，脉冲在时空平面上呈现不对称的时空演化和分裂。在非线性效应增强时，观察到脉冲尾部的压缩。进一步的研究表明，脉冲的时域、频谱和相位扫频演化模式在不同空间区域呈现独特变化，这些变化取决于非线性强度和传播距离。在弱非线性 regime 下，观察到脉冲从超短 LG 涡旋的明亮高斯线向外的径向方向，光谱出现红移；而当接近相位奇点时，出现蓝移。有趣的是，随着脉冲在介质中前进，非线性引起的光谱位移逐渐显现，随着非线性强度增强，观察到复杂的光谱演化。