Распад видеоимпульса на бегущую и эванесцентную волны
И. В. Бубенщиков, А. А. Титяпкин, В. В. Залипаев, А. Д. Киселев, С. А. Козлов
Университет ИТМО, 197101 С.-Петербург, Россия
Abstract
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.