【科技】上海光机所发现相对论涡旋光反射偏离经典光学反射定律

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中国科学院上海光学精密机械研究所研究员、中国科学院院士徐至展领导的强场激光物理国家要点实验室在相对论涡旋光物理研究方面取得了新的进展。

在古典光学中，光在介质平面上反射时，入射光、法线和反射光在同一平面上，反射角等于入射角，但对于相对论强度的涡旋激光束，该基本原理面临新的挑战，相对论涡旋激光和等离子体的相互作用

上海光机所强场激光物理国家要点实验室沈百飞研究组利用三维数值模拟表明，相对论涡旋激光在等离子体靶面反射时，反射光偏离入射平面。 因为涡旋激光具有角动量，靶面上的反射与高速侧旋转的乒乓球击球后的反射过程有点相似。

这种效果可以从电磁理论中得到完美的解释。 在电磁理论上，相对论涡激光与物质相互作用时的电磁作用力不仅仅是用光压或质量动力记述的，还应该使用更普遍的电磁应力张量。 详细研究表明，涡旋激光的电磁应力张量有不对称项，激光对目标面的按压不对称，偏离反射光入射的平面。

这一最新结果发表在9月9日的《物理评论快报》[ PHYS.REV.LETT.117，113904 ( ) ]上，论文的第一作者是博士生张林港。

在这一成果之前，沈百飞研究小组在相对论涡旋激光研究行业取得了一些创新成果。 强激光驱动的光扇[ PHYS.REV.LETT.112，235001 ( ) ]、相对论涡旋激光的谐波[ PHYS .

这项研究得到了国家自然科学基金、科技部要点研究开发、中科院先导计划等项目的支持。