V 波：自由空间中时空诱导的群速度色散
光学
2021-07-14 v1
摘要
将精确的时空结构引入脉冲光场可使其自由传播发生显著变化。例如，“时空”（ST）波包通过在轴向波数与时间频率之间建立一一对应关系，得以在自由空间以可调群速度刚性传播。本文引入一类我们称之为 V 波的新型 ST 波包（因其特征性的 V 形时空谱而得名），其中在时间频率与横向波数（或空间频率）之间建立线性的一一对应关系。我们通过实验证实，V 波在自由空间中经历反常群速度色散，同时保持群速度恒定为真空中的光速。极易实现极大的群速度色散值，这是传统光学材料或光子结构所无法获得的。此外，V 波是唯一一类因其场自身的时空结构而令衍射长度与色散长度本质相等的光波包。这些结果对光信号处理与非线性光学具有意义。
引用
@article{arxiv.2104.06371,
title = {V-Waves: Spatio-temporally induced group-velocity dispersion in free space},
author = {Layton A. Hall and Ayman F. Abouraddy},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.06371},
year = {2021}
}