La propagazione in linea retta a velocità costante nello spazio libero è una caratteristica fondamentale della luce. In un recente studio pubblicato su Fisica delle comunicazioni , i ricercatori dell'Università di Osaka hanno scoperto il fenomeno della propagazione alternata dell'intensità dell'impulso laser nello spazio libero.

Gli accoppiamenti spazio-temporali sono stati recentemente utilizzati per produrre luce con velocità di gruppo sintonizzabile, direzione, e traiettoria nello spazio libero. Per esempio, il fuoco volante (un'intensità di impulso laser in movimento nella lunghezza estesa di Rayleigh), dove il cromatismo longitudinale e il cinguettio temporale sono combinati per controllare la separazione del fuoco dipendente dallo spettro nello spazio e la posizione dell'impulso dipendente dallo spettro nel tempo, rispettivamente, ha velocità e direzione di gruppo di propagazione arbitrariamente sintonizzabili nello spazio e nel tempo.

Però, nel risultato precedente, il fuoco volante può propagarsi solo lungo una certa direzione in avanti o indietro, sebbene la velocità di gruppo di propagazione possa essere controllata liberamente.

In questo studio, aumentando drasticamente la lunghezza di Rayleigh nello spazio e il cinguettio temporale nel tempo, il fuoco volante appena creato si propaga lungo una traiettoria rettilinea alternativa nello spazio libero. È anche possibile un chiaro fuoco volante alternativo con un'elevata risoluzione spaziale aumentando ulteriormente il cinguettio temporale.

"Il fuoco volante appena creato si propaga lungo l'asse longitudinale prima in avanti, poi indietro, e infine di nuovo avanti, che mostra una traiettoria rettilinea alternativa nello spazio e nel tempo. La velocità di propagazione in avanti è la velocità della luce nel vuoto, mentre la velocità di propagazione all'indietro è subluminale, " spiega l'autore corrispondente Zhaoyang Li.

Questo intrigante fenomeno cambia la comprensione tradizionale della propagazione della luce e può essere applicato sia nella fisica fondamentale che in quella applicata.

"Per esempio, nella nostra simulazione della pressione di radiazione, può produrre una forza di intrappolamento o spinta alternativa sull'asse per una sfera piccola o grande, rispettivamente, nel regime di diffusione di Rayleigh, "dice Zhaoyang Li.

L'articolo, "Propagazione alternativa dell'intensità dell'impulso laser nello spazio libero, " è stato pubblicato in Fisica delle comunicazioni .