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大阪大學2021年5月4日訊，自由空間中的直線勻速傳播是光的基本特征。在《通信物理學》上發表的最新研究中 ，大阪大學的研究人員發現了激光脈沖強度在自由空間中往復傳播的現象。

激光脈沖強度在不同觀察時間的往復傳播示意圖大阪大學

時空耦合最近已用于在自由空間中產生具有可調組速度，方向和軌跡的光。例如，飛行焦點（在延長的瑞利長度中移動的激光脈沖強度），其中組合了縱向色度和時間chi，以分別控制空間中與頻譜有關的焦點分離和時間與頻譜有關的脈沖位置，在空間和時間上具有任意可調的傳播組速度和方向。

但是，在先前的結果中，盡管可以自由控制傳播的組速度，但飛行焦點只能沿某個方向向前或向后傳播。

在這項研究中，通過顯著增加空間中的瑞利長度和時間上的時間chi，新創建的飛行焦點在自由空間中沿著往復直線軌跡傳播。通過進一步增加時間chi，也可以實現具有高空間分辨率的清晰往復飛行焦點。

“新創建的飛行焦點沿縱軸首先向前傳播，然后向后傳播，最后再次向前傳播，顯示了時空往復的直線軌跡。前向傳播速度是真空中的光速，而后向傳播速度是腔內光速。”通訊作者李兆揚解釋說。

這種引人入勝的現象改變了人們對光傳播的傳統理解，可以應用于基礎物理學和應用物理學。

“例如，在我們的輻射壓力模擬中，在瑞利散射狀態下，它可以分別為小球或大球產生同軸往復的捕獲力或推力，”李朝陽說。

參考：“激光脈沖強度在自由空間中的往復傳播”，2021年5月4日，通信物理。