Classical Propagation of Light in Spatio-Temporal Periodic Media
我们分析了电磁波在介电常数经历快速时间周期调制的介质中的传播。空间均匀和周期性介质进行了研究。均匀介质介电常数的快速周期性时间调制导致了类光子带隙现象的存在。在同时存在空间和时间周期性的情况下，电磁波谱被描述为一个四维立方体，定义了一个有效布里渊区。在空间周期和时间周期不一致的情况下，存在完全分散的点谱。
2006-10-18 physics.class-ph physics.optics
Light propagation in periodically modulated complex waveguides
研究了光在折射率周期调制、增益和损耗交替变化的光波导中的线性和非线性传输。基于多尺度微扰分析，它表明，对于许多非奇偶时间（$\mathcal{PT}$）对称波导，它们的线性谱是部分复杂的，因此光传播时呈指数增长或衰减，这种增长或延迟不被非线性改变。然而，几类非$\mathcal{PT}$对称波导也被确定为具有全实线性谱。在非线性区域中，发现$\mathcal{PT}$对称波导在相变以上和以下都存在纵向周期模和横向准局域模。这些非线性模式在演化过程中是稳定的，并且可以从最初的弱初始条件发展。
2014-12-18 nlin.PS physics.optics
A unified approach to describe optical pulse generation by propagation of periodically phase-modulated CW laser light
窄带连续波光的相位调制产生的光脉冲，以及随后通过群延迟色散电路的传播的分析，通常是在所谓的聚束参数方面进行的。这种启发式的方法不提供理论支持的电光平顶脉冲产生最近报道。在这里，我们执行的周期性相位调制输入光的菲涅耳图像的波形合成。特别是，我们证明了平顶脉冲产生的占空比为50%，在四分之一的Talbot条件的正弦相位调制。最后，我们提出了一种二进制调制格式，以产生一个定义良好的方波型光位模式。
2006-03-10 physics.optics
Subdiffraction and spatial filtering due to periodic spatial modulation of the gain/loss profile
我们研究了光在横向和纵向都具有周期性调制增益/损耗分布的材料中的传播，即在空间具有二维调制的材料中。我们预测的自准直（无衍射传播）的光束，以及超扩散（空间频率滤波）的光束在依赖于增益/损耗晶格的几何形状的影响，并证明预测的傍轴波传播方程的数值模拟。
2008-11-26 physics.optics
The damped oscillating propagation of the compensating self-accelerating beams
本文报道了一种新的补偿加速光束，它是由对称艾里光束（SAB）焦散线的振幅调制和指数变迹掩模产生的。数值研究表明，补偿光束具有单主瓣结构，在自由空间和损耗介质中均能保持平均光强不变。特别地，该光束继承了SAB的细光束结构，并具有新颖的阻尼振荡传输特性。我们还从理论上对它与艾里光束的传输特性进行了比较研究。通过改变二维掩模的符号，可以实现补偿光束主瓣在四个不同象限的灵活定向。该补偿加速束有望在粒子操纵或等离子体领域得到特殊应用。
2016-05-14 physics.optics
Switching management by adiabatic passage in two periodically modulated nonlinear waveguides
理论上研究了光在两个周期调制非线性波导中的传播，两个波导之间存在一定的传播常数失谐。通过缓慢地改变调制的幅度，当等量的光被发射到每个波导中时，我们可以将光引导到期望的输出波导。我们还发现，光的传播动力学敏感地依赖于两个波导之间的失谐。我们的研究结果可以定性地解释通过绝热导航的扩展的非线性Floquet状态。
2016-06-20 physics.optics
Rigorous formulation of surface plasmon-polariton-waves propagation along the direction of periodicity of one-dimensional photonic crystal
提出了一个严格的正则边值问题，求解了一维光子晶体与金属界面沿周期性方向引导的表面等离子体激元-极化激元波。该问题是制定使用严格的耦合波的方法和色散方程已获得。用Muller方法和Newton-Raphson方法对色散方程进行了数值计算。结果表明，随着Floquet谐波数的增加，解收敛。该公式不需要计算光子带隙，直接计算表面波模式。该公式可以利用一维光子晶体周期性方向上被忽略的界面，从而产生等离子体激元学的新应用。
2018-10-19 physics.optics
Fourier processing of quantum light
结果表明，一个经典的光学傅立叶处理器可以用于两个或多个光子之间的量子相关的成形，并确定了适用于多光子傅立叶空间的傅立叶掩模类。实验证明了这一概念，使用两种类型的周期性相位掩模照明的路径纠缠光子对，一个高度非经典状态的光。首先应用的是正弦相位掩模，模拟两粒子在周期性晶格上的量子行走，产生复杂的相关模式，具有取决于初始状态的各种空间聚束和反聚束效应。然后，在正弦相位掩模的顶部应用周期性Zernike滤波器。使用该滤波器，恢复了在原始相关测量中丢失的相位信息。
2012-06-19 physics.optics quant-ph
Propagation of solitons in thermal media with periodic nonlinearity
研究了由聚焦层和散焦层交替构成的层状热介质中孤子的存在性及其性质。这样的结构支持强大的亮孤子，即使平均非线性是散焦。我们表明，非振荡孤子可能会形成在任何聚焦域，即使在那些位于靠近样品边缘，在均匀的热介质中，光束总是振荡时，不完全在样品中心发射。在层状介质中，稳定的多极孤子可以包含四个以上的光斑。
2008-06-18 nlin.PS physics.optics
Wave propagation in one-dimension: Methods and applications to complex and fractal structures
本章是一个教学方法和研究一维复杂结构中的波传播的结果审查。我们描述和比较紧束缚，散射矩阵，转移矩阵和Riccati形式主义。我们提出的例子，通过有限大小的层状介质系统的周期性，准周期性，分形，无序和随机结构的运输，说明空间结构如何影响模式的频谱以及本地模式的强度。
2012-11-01 physics.optics
Recovery of ordered periodic orbits with increasing wavelength for sound propagation in a range-dependent waveguide
研究了深海中距离周期声波波导中声波的传播。它表明，垂直振荡的声速扰动，引起的海洋内波，影响近轴射线的共振方式，产生射线混沌，并形成一个广泛的混沌海在底层相空间。我们研究混沌射线动力学和波动与信号频率为50-100赫兹之间的相互作用。波导的Floquet模式的计算和可视化的Husimi图的装置。尽管周期轨道的相空间分布不规则，但Husimi图显示混沌海中存在有序峰。这些峰，不支持某些周期性轨道，绘制特定的“链状”图案，让人想起KAM共振。的峰值和KAM共振之间的联系被确认射线计算与较低的振幅的声速扰动，当周期轨道是有序的。我们关联的峰的发生与恢复的有序周期轨道，对应于KAM共振，由于抑制波场灵敏度的小尺度特征的声速剖面。
2014-03-18 nlin.CD physics.ao-ph physics.flu-dyn
Ballistic charge transport in graphene and light propagation in periodic dielectric structures with metamaterials: a comparative study
我们探讨了含有左手材料的周期性层状介质的光学性质。这项研究是基于光在超材料中的传播和石墨烯中的电荷传输之间的几个类比。我们推导出这两个问题等价的条件，即，当相应的波函数重合时的方程和边界条件。我们发现，光子带隙结构的周期性系统交替的左手和右手的电介质板包含类似的狄拉克点在石墨烯中的带电准粒子的能谱中的圆锥奇点。这种奇异性的区域结构的无限系统引起相当不寻常的性质，在有限的样品中的光传输。在一个富有洞察力的数值实验（高斯光束通过正常和亚稳态的混合堆叠的传播）中，我们同时证明了四个狄拉克点引起的异常：（i）在禁止频率处强度的扩散样衰减，（ii）光束的聚焦和散焦，（iii）光束的横向位移的情况下，和（iv）Zitterbewegung效应的空间模拟。所有这些现象都发生在平均折射率为非零的介质中，并且可以通过改变样品的几何和电磁参数或光的频率和偏振来调谐。
2013-06-30 cond-mat.mes-hall physics.optics
Wave propagation, bidirectional transparency, and coherent perfect absorption-lasing in finite periodic PT-symmetric waveguide networks
本文从理论上和数值上研究了由有限个单元格组成的周期性奇偶时间对称波导网络的散射特性。具体地说，我们提出了严格的和形式上精确的表达式，波传播，双向无反射，相干完全吸收和激射（CPAL）发生在一个有限的周期性光波导网络。通过对PT对称转移矩阵的观测、Lorentz互易定理和非虚Bloch相位的推广，我们发现当单胞工作在PT断相或例外点时，系统总有传播模式，而与单胞的个数和传输相位无关.另一方面，当单位晶胞在精确的PT对称相位下操作时，传播波的形成将取决于单位晶胞的透射相位。更有趣的是，我们发现，即使单位单元不工作在例外点，反射与双向性以及单位透射率可以通过选择适当的数量的单位单元和特定的PT相位实现。我们还发现了两种方法来实现CPAL。一种是利用在CPAL点处工作的奇数个晶胞。另一种方法是利用适当数量的单元格来操纵特定的断相，同时使传输相位为零。我们相信，这项工作可能会提供一个理论基础，研究非常波动现象的PT对称光子学，并可能打开途径，操纵光。
2022-11-21 physics.optics
Light propagation and localization in modulated photonic lattices and waveguides
本文综述了近年来调制光子晶格物理的理论和实验研究进展。人工周期性介质，如光子晶体和光子晶格，为控制光子结构中光传播的基本特性提供了强有力的工具。光子晶格是耦合光波导的阵列，其中光传播变得有效地离散化。这样的光子结构允许人们研究许多有用的光学类比与其他领域，如物理学的固体和电子理论。特别地，光在周期性光子结构中的传播类似于电子在半导体材料的晶格中的运动。光传播的离散化性质产生了许多在均匀体介质中不可能出现的新现象，如离散衍射和衍射管理、离散孤子和间隙孤子以及离散表面波。最近，人们发现，通过改变光子晶格的几何形状或折射率来对光子晶格施加周期性调制非常类似于施加偏压来控制晶格中电子的运动。光子晶格中的周期性和调制之间的相互作用为定制光的衍射和色散特性以及控制非线性相互作用提供了独特的机会。
2011-07-15 nlin.PS physics.optics
Regular and irregular revivals of quasi-periodic random waves
Shandong Normal University（山东师范大学）；Dalhousie University（达尔豪斯大学）
研究揭示准周期随机波包在传播中表现出规则和不规则复兴网络，个体波包在不同距离自重构，为随机波包自重构的物理基础提供新见解。
2026-03-17 physics.optics
Complex modes in an open lossless periodic waveguide
在主传播方向上具有周期性的开放周期性波导的导模是限制在波导芯周围的布洛赫模，在横向方向上没有辐射损耗。一些导模可以具有复传播常数，即复布洛赫波数，即使当周期性波导是无损的（没有吸收损耗）时。这些所谓的复模是当波导具有不连续性和缺陷时可以由入射波激发的物理解。我们表明，复杂的模式在一个开放的介质周期波导形成带，和带的端点可以被归类为少数情况下，包括极值的色散曲线的规则导模，束缚态的连续，简并复杂的模式，和特殊的衍射解决方案与闪耀的属性。本文的研究不仅加深了对周期波导的理论理解，而且对实际应用有一定的指导意义。
2020-08-17 physics.optics
Light propagation in time-periodic bi-isotropic media
本研究采用耦合波理论分析时间周期双各向同性介质的光传播，发现其仅耦合同旋向反向波、存在两个一阶动量带隙及手性调控作用，推导了时间板散射系数并揭示椭圆偏振场取向变化与参量放大机制。
2024-04-17 physics.optics
Ultrafast nonlinear pulse propagation dynamics in metal-dielectric periodic photonic architectures
一维（1D）金属-电介质（MD）周期结构利用金属和介质之间的大折射率对比来激发金属的极高非线性超快响应。这些结构由于其极高的激光损伤阈值也是特殊的。与简单金属或单一（Ag/SiO2）1结构相比，布拉格状1D MD结构（Ag/SiO2）4能够实现具有大大增强的非线性特征的强光场限制。本文利用飞秒宽带光泵浦探测技术研究了上述结构的超快非线性光学响应。这种增强的非线性光学吸收是由自由载流子吸收（FCA）和激发态吸收（ESA）过程引起的反饱和吸收（RSA）性质。光谱的非线性度密切相关的泵浦引起的修改的金属的介电函数，这是定性可视化的传输矩阵和两个温度模型。非线性吸收的超快时间演化清楚地表明了增强的光学非线性，在皮秒时间尺度上通过电子-电子和电子-声子动力学相互作用解除纠缠。一个唯象的脉冲传播模型，采用实验获得的非线性吸收系数和不同的非线性效应所表现出的系统。非线性在控制超快脉冲传输中起着至关重要的作用，并可能为许多非线性器件的应用打开一扇新的窗口。这些新光学材料的发现可能为超快光子学的应用铺平道路。
2021-09-15 physics.app-ph physics.optics
Topologically constrained high intensity light propagation in air
University of Maryland（马里兰大学）；Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）
本研究通过时空光学涡旋控制高强度激光脉冲在大气中的长距离纤维化，揭示了拓扑约束缺陷动态在非线性波传播中的作用。
2026-03-10 physics.optics physics.plasm-ph
Spatial solitons rays in periodic optical lattices
在两个空间方向上的折射率被平滑调制（波长远大于典型的孤子宽度）的光学薄膜中的空间孤子的光线被证明具有混沌制度的传播是不稳定的。这被解释为一个参数驱动的摆，通过一个新的微扰方法的麦克斯韦方程。这些发现，然后证明比较以及程函定律的光线传播（非线性补偿衍射）。
2009-09-17 cond-mat.other nlin.CD nlin.PS
