中文摘要：

光束在界面全反射时，反射光束出现一个侧向位移和时间延迟，即Goos-H?nchen (GH)位移和GH时间。当GH位移为负时，时间延迟也为负，违背因果律。目前有关研究主要集中在连续光入射。本项目研究脉冲光束的全反射，包括GH位移对反射脉冲的影响、界面附近的能流分布和因果律佯谬的原因，得到如下结果1 在高斯脉冲光束入射时，推导出反射脉冲光束的解析表达式。由于不同频率的光束成分GH位移不同，导致反射脉冲产生畸变，如脉冲载频漂移，脉冲周期变化，GH位移导致的啁啾等。2 对在负电容率介质界面的全反射，给出界面附近脉冲光束的电磁场，并模拟界面附近的能流动态分布。对TM脉冲全反射，界面附近形成一个动态的能流环，而脉冲的能量主要在界面前方被反射，对TE脉冲，不存在能流环，能量的反射更接近界面；3 找到因果律佯谬的原因。由静态位相理论得到的时间是反射光束电磁场在界面上的时间延迟。而光束的反射时间应是能流（对应于光子）的反射时间。由于干涉，能流的反射发生在界面的前方，因此不违背因果律。本项目的结果对于设计反射型的超短脉冲器件，提高脉冲的质量，具有指导意义，同时也解决了全反射中的因果律佯谬。