Распад видеоимпульса на бегущую и эванесцентную волны

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В работе на основании общего решения волнового уравнения для пустого пространства (вакуума) показано, что существование в нем пространственно ограниченных видеоимпульсов возможно. Но видеоимпульсы в пустом пространстве обязательно состоят из двух компонент: бегущей и эванесцентной волн. Показано, что, как и в ближнепольной оптике, такие структуры могут быть созданы сразу за границей раздела оптически плотной среды и пустого пространства. В работе бегущая и эванесцентная компоненты проиллюстрированы для видеоимпульса, временная и пространственная структуры которого характеризуются профилями гауссовой формы. Показано, что составляющая его бегущая волна является полуторапериодной и ее длительность определяется отношением поперечного и продольного размеров видеоимпульса. Этим же отношением определяется и расстояние, на котором затухает эванесцентная волна, а видеоимпульс становится бегущей волной из малого числа колебаний поля. На основании теоремы Гаусса показано, что поперечно ограниченные в пространстве видеоимпульсы не являются униполярными. Поперечная и продольная компоненты их поля, ориентированные перпендикулярно и параллельно оси распространения волны, могут быть соизмеримыми по величине и отличающимися по характеру эволюции во времени.

Об авторах

И. В Бубенщиков

Университет ИТМО

Email: jad.crandall@mail.ru
С.-Петербург, Россия

А. А Титяпкин

Университет ИТМО

С.-Петербург, Россия

В. В Залипаев

Университет ИТМО

С.-Петербург, Россия

А. Д Киселев

Университет ИТМО

С.-Петербург, Россия

С. А Козлов

Университет ИТМО

С.-Петербург, Россия

Список литературы

  1. Р. М. Архипов, М. В. Архипов, Н. Н. Розанов, Квантовая электроника 50(9), 801 (2020).
  2. M. Th. Hassan, T. T. Luu, A. Moulet, O. Raskazovskaya, P. Zhokhov, M. Garg, N. Karpowicz, A. M. Zheltikov, V. Pervak, F. Krausz, and E. Goulielmakis, Nature 530(7588), 66 (2016).
  3. М. Борн, Э. Вольф, Основы оптики, 2-е изд., пер. с англ., Наука, М. (1973), с. 719.
  4. В. В. Самарцев, С. А. Козлов, Основы фемтосекундной оптики, Физматлит, М. (2009), с. 292.
  5. О. Н. Литвиненко, Основы радиооптики, Технiка, Киев (1974), с. 208.
  6. С. В. Сазонов, Оптика и спектроскопия 130(12), 1846 (2022).
  7. М. В. Архипов, Н. Н. Розанов, Р. М. Архипов, А. В. Пахомов, Униполярные и квазиуниполярные терагерцовые и оптические импульсы, в Коллективная монография “терагерцовая фотоника”, Российская академия наук, М. (2023), с. 360.
  8. Л, Новотный, Б. Хехт, Основы нанооптики, Физматлит, М. (2009), с. 79.
  9. G. C. Sherman, J. J. Stamnes, and E. Lalor, J. Math. Phys. 17(5), 760 (1976).
  10. P. C. Chaumet, J. Opt. Soc. Am. A 23(12), 3197 (2006).
  11. Ph. C. Clemmow, The plane wave spectrum representation of electromagnetic fields: International series of monographs in electromagnetic waves, Elsevier, Oxford (2013), p. 69.
  12. В. С. Владимиров, Уравнения математической физики, 4-е изд., Наука, М. (1981), с. 345.
  13. X. Liu, M. S. Kulya, N. V. Petrov, Y. V. Grachev, M. Song, A. N. Tcypkin, S. A. Kozlov, and X.-Ch. Zhang, AIP Adv. 10(12), 125104 (2020).
  14. A. B. Plachenov, I. A. So, and A. P. Kiselev, J. Opt. Soc. Am. B 41(11), 2606 (2024).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).