超短激光脉冲全反射中因果律问题的研究

光束在界面全反射时产生的侧向位移一直是人们研究的热点问题，但主要集中在连续光入射的情况。对于连续光，我们已经证明，反射光经历的时间延迟除传统的群延迟时间外，还包括由Goos-H?nchen位移引起的Goos-H?nchen时间。对于超短激光脉冲的全反射，由于不同频率成分的Goos-H?nchen时间不同，会导致反射脉冲发生整形。因此，研究反射脉冲在空间和时间上的变化，对于设计全反射型的超短脉冲器件，提高脉冲的质量，具有重要的理论指导意义。特别是在负介电常数介质（如银膜）界面上发生全反射时，会产生负的Goos-H?nchen位移和负的时间延迟。对于连续光入射，我们提出这时的实际反射点是在界面的前方，因此不违背相对论中的因果律。但对于超短激光脉冲，界面附近的能流分布不断变化，情况就完全不同了，这时是否会出现超光速或违反因果律，是物理学中必须要解决的问题。