类人感知研究中心，之江实验室，浙江 杭州 311121
实时表征超快激光的时域特性是一项非常重要且很有挑战性的工作。现有方法通常仅限于在少数空间点或者二维空间内观测超快激光的传播过程，无法完整记录超快激光在介质中的传播过程，尤其是涉及超光速运动时。作为一种新方法，光场层析技术通过结合智能算法和新型的光学设计，能够以皮秒级时间分辨率对超快现象进行三维成像。笔者借助该技术捕获了超快激光在三维空间中的超光速运动，并证明了在测量超快激光的时空特性时完整考虑激光三维传播过程的重要性。
超快光学 超快激光 三维成像 超光速运动 光场成像 中国激光
2023, 50(11): 1101014
1 南开大学 现代光学研究所 光学信息技术科学教育部重点实验室, 天津 300071
2 中国科学院上海高等研究院, 上海 201210
3 中国科学院上海光学精密机械研究所 强场激光物理国家重点实验室, 上海 201800
通过使用太赫兹(Terahertz, THz)时域光谱系统, 探测从不同长度飞秒激光光丝辐射出的THz脉冲, 观察到THz波在飞秒激光成丝过程中超光速传输的实验现象。进一步的分析表明: THz波在等离子体光丝区域的折射率小于其在空气中的折射率, 这是使得THz波能够在成丝过程中超光速传输的主要原因。由此可以推测: THz脉冲极有可能是在等离子体光丝中进行导引传输的。最后, 通过数值模拟获得了光丝区域内的THz本征模式, 从而验证了上述推测。
飞秒激光 成丝 太赫兹波 超光速传输 本征模式 femtosecond laser filamentation terahertz wave superluminal propagation eigenmode 红外与激光工程
2016, 45(4): 0402001
1 华南师范大学激光运动医学实验室, 广东 广州 510006
2 华南师范大学广东省微纳光子功能材料与器件重点实验室, 广东 广州 510006
研究了经无像差透镜聚焦的高斯光束在焦平面附近的群速度与相速度，阐明了由于衍射导致相位变化从而产生的超光速传播现象。给出了透镜几何焦点与光束束腰间距的微小变化对相速度与群速度的影响。
物理光学 超光速传播 会聚高斯光束 相位异常 激光与光电子学进展
2013, 50(6): 062602
1 南昌大学理学院, 江西 南昌 330031
2 南昌大学近代物理研究所, 江西 南昌 330047
3 南昌大学纳米技术工程研究中心, 江西 南昌 330047
研究了梯形四能级冷原子系统的非线性光学行为, 在一微波场耦合两上简并能级时双暗态共振将会出现。在合适的参数条件下, 系统将表现出正常色散与反常色散之间的转变。改变耦合场和微波场的大小能够调控慢光和超光速间的转变。
量子干涉 群速度 超光速 quantum interference group velocity sup
1 长春理工大学 光电信息学院,长春,130012
2 吉林大学 物理学院,长春,130012
光的群速度控制一直是重大研究课题之一。基于光纤的超光速和光速减慢带来新的技术突破。简述了超光速和光速减慢技术的发展。提出一种利用光泵浦改变掺铒光纤Bragg光栅中探测光的群速度的方法。推导了系统方程。讨论了光泵浦功率、光纤Bragg光栅长度、掺杂 Er3+离子浓度及光栅折射率调制幅度对群速度的影响。
光纤光栅 慢光和超光速传播 光纤光学 fiber Bragg grating subluminal and superluminal propagation fiber optics
西安电子科技大学仪器测量系，陕西 西安，710071
实验探讨了在群速超光速的情况下信号传播速度的特点。正弦调幅信号通过失配的传输导线组时在特定的频率下能够出现群速超光速现象。验证了群速超光速在光子晶体中的速度随着导线的延长是起伏变化的，所获得的信号包络传输速度分别为1倍多光速到2倍多光速。当失配线足够长时(实验中为179．8m)，甚至出现负群速。实验结果表明群速超光速与通常以光速传递情况的差异不但表现在大小方面，而且还表现在速度值的起伏方面。实验结果揭示了群速超光速传输速度特点与光和电的正常传输情况有明显的区别。
量子光学 群速 群速超光速 色散介质 光子晶体 quantum optics group velocity superluminal group velocity dispersive medium coaxial photonic
研究了电信号在阻抗周期失配的光子晶体结构中的群速超光速传播问题,构建了一种具有周期失配性的结构,此种阻抗失配引起非正常色散以及在8 MHz附近出现禁带.正弦调幅信号和窄脉冲信号分别被送入两种超光速实验装置.实验结果表明,正弦调幅信号在禁带出现群速超光速,群速最大可达到3.52倍光速,而窄脉冲信号始终以正常速度传播.
测试计量技术 群速超光速 色散介质 光子晶体
研究了反常色散介质中脉冲形变对超光速群速度的影响, 发现即使光脉冲完全不产生形变群速度仍会超过真空中的光速。但波包的群速度并不等同于信号的传输速度, 采用信息论方法, 定义了信号的有效传输速度, 并用于解释WKD (Wang, Kuzmich, Dogariu)实验。通过计算入射光与出射光信号所携带的信息量, 发现由于光的波动衍射及光子散粒噪声的影响, 出射光所携带的信息量会损失, 使得光信号的有效传播速度不会超过真空中的光速。
量子光学 光本性的理论 超光速群速度 光信号携带的信息量 信号的有效传播速度
山西大学物理电子工程学院，山西 太原 030006
运用渐近法计算了多模Bragg光纤的场分布、有效折射率、各模式的色散参量、群速度及TE01模的能量速度。结果表明：各模式色散参量有正有负，但群速度都大于光速，而能量速度不大于光速。
Bragg光纤 群速度 超光速 渐近法 色散参量 Bragg fiber group velocity super velocity of light asymptotic method dispersion parameter
1 南开大学物理科学学院光子学中心,天津 300071
2 南开大学泰达应用物理学院,天津 300457
3 南开大学弱光非线性光子学材料先进技术及制备教育部重点实验室,天津 300457
利二波耦合过程中位相耦合系数的正常和反常色散效应,在光折变Bi12SiO20(BSO)晶体中实现了群速度分别为3.2m/s和-5.7m/s的慢光和超光速。进一步通过对抽运光与信号光之间频率差、抽运光光强以及BSO晶体外加直流电场等实验参数的扫描,实现了对光传播群速度从超慢光速到超光速的大范围调控。
位相耦合 色散 超光速 光速减慢 激光与光电子学进展
2005, 42(12): 36
