大阪大學的研究人員發現了自由空間中激光脈衝強度的往復傳播現象。自由空間中的直線恆速傳播是光的一個基本物理特徵。在最近發表在《通信物理學》上的一項研究中，來自大阪大學的研究人員發現了自由空間中激光脈衝強度的往復傳播現象。

時空耦合被用來在自由空間中產生具有可調控群速度、方向和軌蹟的光。例如，飛行焦點（在擴展的雷利長度中移動的激光脈衝強度），其中縱向色差和時間啁啾被結合起來，分別控制空間中的光譜依賴性焦點分離和時間中的光譜依賴性脈衝位置，在空間和時間中具有任意可調控的傳播群速度和方向。

然而，在以前的結果中，雖然傳播群速度可以自由控制，但飛翔的焦點只能沿某一方向向前或向後傳播。

在本研究中，通過大幅增加空間上的瑞利長度和時間上的奇異點，新產生的飛行焦點在自由空間中沿著往復的直線軌跡傳播。通過進一步增加時間奇異點，一個清晰的具有高空間分辨率的往復式飛行焦點成為可能。

“新產生的飛行焦點沿著縱軸首先向前傳播，然後向後傳播，最後再次向前傳播，在空間和時間上呈現出一個往復的直線運動軌跡。向前傳播的速度是真空中的光速，而向後傳播的速度是亞光速，”通訊作者Zhaoyang Li解釋說。

這一耐人尋味的現象改變了對光傳播的傳統理解，並可能被應用於基礎和應用物理學。”例如，在我們的輻射壓力模擬中，在瑞利散射體系中，它可以對一個小球或大球分別產生一個軸上往復的捕獲力或推力。”