Coalescence of Anderson-localized modes at an exceptional point in 2D random media
在非厄米系统中，两个本征态在复平面中的参数变化下合并的特定位置被称为例外点。本文提出了一种非微扰理论，它描述了介电常数分布改变时二维开放介质系统中模式的演化。我们成功地测试了这个理论在一个二维无序系统预测的位置在参数空间的例外点之间的两个安德森本地化的状态。我们观察到，预测的准确性取决于占局域态的数量。在实际的无序光子系统中，这种例外点是可以通过实验得到的
2014-07-30 physics.optics
Anderson localization in metamaterials and other complex media
我们回顾了最近（主要是我们的）关于复杂无序系统中光波和电子波的安德森局域化的一些结果，包括：（i）左手超材料，（ii）磁激活光学结构，（iii）石墨烯超晶格，和（iv）非线性介电介质。首先，我们证明了左手超材料可以显着抑制光的本地化，并导致一个有害的增强传输。这种抑制是必不可少的，在长波长极限的情况下，垂直入射，在特定角度的斜入射（布鲁斯特异常），并在附近的零μ或零μ频率的色散超材料。值得注意的是，在由交替的正常和左手超材料组成的无序样品中，倒数李雅普诺夫指数和倒数透射率增量可以彼此不同。其次，我们研究磁活性多层结构，表现出非互易本地化的光依赖于传播方向和偏振。在共振频率或实现下，这种非互易性导致光的有效单向传输。第三，我们讨论了波通过多层样品与超材料和石墨烯中的电荷输运之间的类比，这使得无序石墨烯超晶格的不寻常的导电性能的一个简单的物理解释。我们预测的狄拉克准粒子的透射系数在斜入射的无序诱导共振。最后，我们证明了介电介质中的非线性和无序的相互作用可以导致在谐振频率下介质内部激发的单个局域态的双稳性。这导致了波的非互易性传播和光的单向传输。
2012-07-08 cond-mat.dis-nn physics.optics
Non-Hermitian Anderson Transport
安德森开创性的发现，即晶体中随机缺陷的存在可能导致电导率的突然击穿，彻底改变了我们对无序介质的理解。经过几十年的研究，安德森局域化在介观物理、强关联系统、光局域化、腔量子电动力学、随机激光和物质拓扑相等物理学领域有着广泛的应用。然而，安德森处理的一个基本假设是，没有能量与环境交换，与每个真实系统都受到耗散的常识相反。最近，越来越多的理论研究已经解决了耗散无序介质。特别是它已被预测，在这样的系统中，所有的本征态指数本地化，类似于原来的情况下没有耗散，安德森认为。然而，在耗散系统中，本征态分析不足以表征波的输运动力学，这与厄米特系统形成鲜明对比，厄米特系统中所有本征态的局部化必然抑制输运。在我们的工作中，我们在理论和实验中表明，尽管所有本征态都是指数局域化的，但具有耗散无序的系统允许一种新型的空间传输。这种安德森输运的特点是超扩散和超远的局域态之间的空间跳跃。我们期望我们的研究结果标志着新的现象在耗散介质，这是一般的非厄米特无序的起点。
2020-07-01 physics.optics
Anderson localization and Brewster anomaly of electromagnetic waves in randomly-stratified anisotropic media
在两种不同的随机模型下，研究了随机分层各向异性介质中$p$偏振波的安德森局域化和在特定入射角下$p$偏振波的离域化现象。在第一个模型中，假设介电张量的横向和纵向分量的随机部分是不相关的，而在第二个模型中，它们彼此成比例。我们使用不变量嵌入方法精确地计算了局部化长度。从分析的考虑，我们提供了一个解释的布鲁斯特异常的波阻抗是有效的均匀时所产生的现象。类似地，普通的布鲁斯特效应被解释为阻抗匹配现象。我们推导出了在弱无序区中精确的Brewster反常的存在条件和局域化长度的简明解析表达式。我们发现，布鲁斯特异常可以出现时，无序是足够弱，只有在第二个模型的随机部分的正比例。异常发生的入射角敏感地依赖于随机部分的比值和张量分量的平均值。在存在全反射临界角的情况下，异常发生的角度可以大于或小于临界角。当横向分量和纵向分量不相关时，在小入射角下，横向分量占主导地位。当只有纵向分量是随机的，本地化长度发散为$θ^{-4}$的入射角$θ$为零，也认为发散的所有$θ$在强无序限制。
2019-05-16 cond-mat.dis-nn physics.optics
Anderson Localization in Photonic Time Crystals
本文研究光子时间晶体中的时间无序，证明折射率周期调制叠加时间无序可使电磁场在时域出现并指数衰减，从而实现时域安德森局域化。
2025-05-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas physics.optics
Suppression of Interactions in Multimode Random Lasers in the Anderson Localized Regime
理解随机激光是一个巨大的理论挑战。与传统激光器不同，随机激光器没有谐振腔来捕获光，它们是高度多模的，具有潜在的强模式相互作用，并且它们基于无序增益介质，其中光子经历随机多次散射。众所周知，干涉效应会改变波在这种随机介质中的传播，但人们对它们在非线性和相互作用下的命运知之甚少。在这里，我们提出了一个半经典理论的多模随机激光在强散射制度。我们表明，安德森局域化，波干涉效应，是不受非线性的存在。相反，它的存在抑制同时激射模式之间的相互作用。使用最近构建的理论，复杂的多模激光器，我们分析如何证明安德森局域化的非相互作用，单极近似。因此，强散射随机激光器中的激光模式由无源腔的长寿命安德森局部模式给出，其频率和波剖面不随泵浦而变化，即使在模式空间重叠的多模状态下也是如此。
2012-10-24 physics.optics
Probing statistical properties of Anderson localization with quantum emitters
波在无序介质中的传播会受到多次散射和波的干涉的强烈影响。最终，当波被强烈地限制在空间中时，就达到了所谓的安德森局域化状态。到目前为止，光的安德森局域化一直是在传输实验中通过测量传播通过无序介质后的外部光源的强度来探测的。然而，在这些实验中区分安德森局域化和损失仍然是一个重大挑战。在这里，我们提出了一种替代的方法，我们使用嵌入在无序光子晶体波导作为光源的量子发射器。安德森局域化模式被有效地激发和光致发光光谱的分析允许探索其统计特性铺平了道路，控制安德森局域化无序光子晶体。
2011-03-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall physics.optics
Photon transport enhanced by transverse Anderson localization in disordered superlattices
光学物理学中的一个令人生畏的挑战是在亚波长尺度上精确控制光的流动，通过图案化光学介质可以设计各向异性介质。安德森局域化，即无序介质中的波局域化，也可以显著影响光的输运，这是波动物理中普遍存在的现象。在这里，我们报告的光子传输和准直增强横向安德森局域化在芯片级色散工程各向异性介质。我们展示了一种新型的各向异性光子结构，其中衍射几乎完全被横向引导共振的级联共振隧穿所阻止。通过扰动这些超晶格中4,000多个散射体的形状，我们以受控的方式添加了结构无序，并揭示了芯片尺度上无序诱导横向局域化的机制。被捕的空间发散被捕获的幂律缩放，随着指数不对称的模式配置文件和增强的准直带宽增加的障碍。随着无序度的增加，我们观察到从级联引导共振到横向局域化制度的交叉，超越了光子的弹道和扩散传输。
2014-12-13 physics.optics
Nonergodic extended phase for waves in three dimensions
研究证明三维无序介质中，标量波和电磁波在广泛无序强度下均存在非遍历扩展相，其特征为分形准模态，且电磁波在高无序下仍保持该相，为工程化异常波输运提供新途径。
2025-10-23 cond-mat.dis-nn physics.optics
3D Anderson localization of light in disordered systems of dielectric particles
BASF Coatings GmbH（巴斯夫涂料有限公司）；Paderborn University（帕德博恩大学）
研究三维不规则介电粒子介质中光的传输，发现高折射率对比下，光从扩散到非指数衰减的转变，表明光在三维不规则介质中实现安德森局域化。
2026-04-28 physics.comp-ph physics.optics
Anderson localization in Bragg-guiding arrays with negative defects
我们表明，安德森局域化是可能的波导阵列与纵向间隔的缺陷波导具有较低的折射率。这种局部化是由布拉格反射介导的，即使对角或非对角无序只影响缺陷波导，也会发生这种局部化。对于非对角无序，强度分布的局部化程度随着无序度的增加而单调增长。相反，在适当的条件下，增加对角无序可能会导致较弱的本地化。
2012-09-04 nlin.PS physics.optics
Optical Thouless conductance and level-spacing statistics in two-dimensional Anderson localizing systems
实验研究了二维非晶无序介质中安德森局域化的谱统计特性。在$\sim 600$ ~nm的超宽波长范围内捕获的强度分布和在许多配置上的平均值提供了Ioffe-Regel参数在所研究的波长范围内为$\sim2.5$。无序结构的光谱提供了几个准模，其宽度和分离允许直接估计光学无扰电导$g_{Th}$，一直观察到低于1。测得$g_{Th}$的概率分布为对数正态分布。尽管在安德森局域化制度，能级的系统的间距被认为是遵循一个近Wigner-Dyson函数。紧束缚模型的基础上，修改，包括耦合到浴的理论计算，产生的结果与实验非常一致。从该模型中，能级间距行为归因于在光学无序系统中获得的局域化程度。
2019-10-31 cond-mat.dis-nn physics.optics
Nonuniversal intensity correlations in 2D Anderson localizing random medium
复杂的介电介质通常看起来不透明，因为穿过它们的光被多次散射。虽然光散射是一个随机过程，但通过介质的不同路径可以是关于介质的相关编码信息。在这里，我们提出了光谱测量的非普适强度相关性时出现的嵌入量子发射器内部的无序光子晶体，发现安德森本地化的光。发射器原位探测介质的微观细节，并将这种近场特性印在远场相关性上。我们的发现为量子电动力学和能量收集提供了增强光-物质相互作用的新方法，并可能在生物光子学的亚波长扩散波光谱学中找到应用。
2012-06-15 physics.optics
Dynamic versus Anderson wavepacket localization
我们解决两个根本不同的波包本地化机制，即共振动态本地化由于崩溃的准能带在周期性介质和无序诱导的安德森局域化之间的相互作用。具体而言，我们认为光在周期性弯曲波导阵列的共振和非共振的传播，并表明，包括无序导致从动态本地化的安德森局域化，最终被发现强烈占主导地位的逐渐过渡。而在没有无序的情况下，局部化的程度关键取决于波导阵列的弯曲幅度，当安德森政权接管谐振效应的影响变得可以忽略不计。
2015-05-26 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.optics
Local diffusion theory of localized waves in open media
我们报告了准一维开放介质中局域波静态输运的第一性原理研究。我们发现，这种运输，占主导地位的无序诱导的共振传输，显示出新颖的扩散行为。我们的分析预测完全证实了数值模拟。我们表明，流行的自洽本地化理论[van Tiggelen，{ \it et. al.}，物理修订版信函\textbf{84}，4333（2000）]仅在无序引起的谐振传输可忽略时才有效。我们的发现为开放介质中安德森局域化的研究开辟了一个新的方向。
2010-07-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall physics.optics
Cavity Quantum Electrodynamics with Anderson-localized Modes
量子光学和量子信息技术的一个主要挑战是增强单光子与单量子发射体之间的相互作用。高度工程化的光学腔通常需要纳米级制造精度来实现。我们展示了一种根本不同的方法，其中无序被用作资源，而不是滋扰。我们通过在光子晶体波导中加入无序来产生强受限的安德森局域腔模。嵌入波导中的半导体量子点的发射率在与安德森局域模共振时增强了15倍，并且94%的发射单光子耦合到该模式。因此，无序光子介质为量子电动力学提供了一个有效的平台，提供了一种方法来固有的无序鲁棒性量子信息设备。
2010-03-12 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Magnetic field effects on one-dimensional Anderson localization of light
相干波在多重散射介质中的传输可能会表现出基本的非直观现象，例如被称为安德森局域化的无序引起的扩散停止。对于电磁波，这种现象迄今为止只在一维和二维中观察到。然而，这些实验都没有研究倒易路径的贡献，也没有研究它们被外场操纵的情况。为了削弱相干波输运的互易性对一维（1D）安德森局域化的影响，我们研究了暴露于高达18特斯拉的磁场中的平行法拉第有源玻璃片的光传输。测量的光传输统计，并比较一维传输矩阵模拟。后者揭示了在这个系统中的偏振态的自组织导致饱和的法拉第旋转引起的互易性打破，增加的本地化长度，和减少的传输波动时，互易性被打破。这是实验证实的样品含有少量的幻灯片，而对于较大的样品，从1D到准1D运输制度的交叉被发现。
2019-10-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall physics.optics
An Anderson-localized random nanolaser
精确度是整个科学的一个优点，特别是在光学领域，精心制造的纳米级器件对经典和量子光子学都有很大的希望[1-6]。在这种纳米结构中，不可避免的缺陷通常会造成严重的性能限制，但在某些情况下，无序可能会产生新的功能[7]。在这里，我们展示了片上随机纳米激光器，其中腔反馈由半导体光子晶体波导中的本征无序提供，导致光的安德森局域化[8]。这使得具有非常小的模体积的高效和宽带可调谐激光器成为可能。我们观察到一个有趣的增益，色散控制的慢光，和混乱，这决定了从弹道输运到安德森局域化的交叉之间的相互作用。这种行为是非保守随机介质的一个独特特征，它使得能够证明随机激光的全光控制。我们的统计分析表明，最终的无阈值随机纳米激光器的方式。
2012-10-17 physics.optics
Random lasing in an Anderson localizing optical fiber
报道了在无序玻璃光纤中由横向安德森局域化介导的定向随机激光。先前的随机激光器的演示发现了有限的应用，因为它们的多方向性和激光发射的混沌波动。本文提出的随机激光器工作在安德森局域化区。无序诱导的局域态形成孤立的局域通道，使输出激光束具有高度的方向性和稳定的光谱。强的横向无序和纵向不变性导致孤立的激光模式与周围环境的相互作用可以忽略不计，在由空气-光纤界面形成的法布里-珀罗腔中来回传播。结果表明，如果一个局域化的输入泵浦扫描整个无序光纤输入面，输出激光信号遵循泵浦的横向位置。此外，在无序光纤的输入面上均匀分布的泵浦产生具有非常低的空间相干性的激光信号，这在包括利用光纤束的图像传输的许多光学平台中可能具有实际重要性。
2017-06-02 physics.optics
Transmission eigenchannels and the densities of states of random media
我们在微波测量和计算机模拟表明，传输矩阵的每个本征通道的状态密度（DOS）的贡献是与角频率的复合相移的导数。从传输本征通道确定的DOS的测量的准确性确认的协议与DOS从现场分解成模式。在安德森局域化转变中，作为无核数基础的DOS的分布被显著加宽。我们发现了一个交叉从常数到指数标度的波动规范化的DOS的平均值。这些结果阐明了复杂介质中散射、储能和动力学之间的关系。
2015-02-12 cond-mat.dis-nn physics.optics
Bistable scattering in graphene-coated dielectric nanowires
在非线性等离子体激元中，光学双稳的开关阈值受到常规克尔介质的弱非线性响应的限制。考虑到石墨烯的巨非线性极化率，本文在平均场近似下建立了一个非线性散射模型，并基于半解析解研究了石墨烯包覆的电介质纳米线的双稳态散射。我们发现在工作频率下，双稳态散射的开关强度可以小于1 MW/cm ~ 2。为了进一步降低开关强度，我们表明，最重要的因素，限制的双稳态散射是石墨烯的弛豫时间，而不是化学势和介电纳米线的介电常数。我们的工作不仅揭示了石墨烯双稳态散射的一些一般特性，而且为光学双稳态在高速全光信号处理中的进一步应用提供了指导。
2016-12-19 cond-mat.mtrl-sci nlin.PS physics.optics
Ultralow radiative heat flux by Anderson localization in quasiperiodic plasmonic chains
Harbin Institute of Technology, Shenzhen（哈尔滨工业大学（深圳））；Shanxi University（山西大学）
本研究通过准周期等离子体链实现辐射热流的超低传输，揭示了安德森局域化与多体相互作用之间的关系，为纳米尺度热管理提供了新策略。
2026-02-03 cond-mat.mes-hall physics.optics
Cross density of states and mode connectivity: Probing wave localization in complex media
我们引入模式连通性作为连接给定频率处两点的波动方程本征模数量的度量。基于对电磁波在无序介质中散射的数值模拟，我们证明了连通性区分扩散和安德森局域制度。对于实际的测量，连接性编码在二阶相干函数，其特征在于由两个非相干的经典或量子偶极源发射的强度。分析适用于所有的过程中，空间局域模式建立，并对各种波。
2019-01-02 physics.optics
Transverse-Anderson localization of light in disordered silicon pores
Shanghai JiaoTong University（上海交通大学）；Sabanci University（萨贝里大学）；Institute for Advanced Studies in Basic Sciences (IASBS)（基础科学高等研究院）
本研究在无序多孔硅中发现近零反射，通过理论与实验验证了横向安德森局域化，并展示了孔径调控扩散长度（260纳米至2.4微米）的能力，为光子器件应用提供可控性。
2026-09-15 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Direct determination of the transition to localization of light in three dimensions
在三维介质中的波的扩散输运中，应该存在随着无序度增加到不发生输运的状态的相变。这种转变最早是由安德森在1958年在金属绝缘体转变的背景下讨论的，但后来意识到它对所有波都是通用的。然而，寻求实验演示的“安德森”或“强”本地化的波在3D一直是一个具有挑战性的任务。对于电子和冷原子，挑战在于无序势阱中束缚态的可能性。因此，电磁波和声波一直是观测安德森局域化的主要候选者。使用光的主要挑战在于吸收和定位效应之间的区别。在这里，我们提出的时间依赖性的测量的透射波的强度分布的横向宽度，它提供了一个直接的测量的本地化长度，是独立的吸收。从这一点上，我们找到了直接的证据，在三个维度的本地化过渡，并确定相应的本地化长度。
2012-11-02 cond-mat.dis-nn physics.optics
Invariance property of wave scattering through disordered media
扩散随机游动理论的一个基本观点是，穿过有限开放系统的轨迹的平均长度与扩散过程的细节无关。相反，平均轨迹长度仅取决于系统的边界几何形状，因此不受平均自由程的值的影响。在这里，我们表明，这一结果是植根于一个更深的层次上比随机游走，这使我们能够扩展这个普遍的不变性属性超出扩散近似的范围。具体而言，我们证明了一个等效的不变性关系也持有波的散射共振结构，以及在弹道，混沌或安德森本地化系统。我们的工作统一了一些具体的意见，在相当不同的科学领域，从蚂蚁的运动到核散射理论。潜在的实验实现使用光场在无序介质中进行了讨论。
2014-12-18 cond-mat.dis-nn physics.optics
Controlling transmission eigenchannels in random media by edge reflection
传输本征通道和相关本征值是随机介质中波传播的一个完整的理论依据，近年来已成为理论光学和应用光学的一个重要课题。在这里，我们证明，无论是分析和数值，在准一维（$1$ D）扩散样品，其行为主要是由样品边缘的反射，而不是由反射系数本身的绝对值的不对称性。我们发现，存在着一个阈值的不对称参数，低于该阈值存在高传输本征信道，引起的传输本征值，$ρ({\cal T}\rightarrow 1)\sim(1-{\cal T})^{-\frac{1}{2}}$的分布中的奇异性。在阈值处，$ρ({\cal T})$表现出具有明显奇异性$\sim(1-{\cal T})^{-\frac{1}{3}}$的临界统计;在阈值以上，高传输本征信道消失，并且对于超过最大传输本征值的${\cal T}$，$ρ({\cal T})$消失。我们表明，这种统计行为的传输本征值可以解释的有效腔（谐振腔），类似于那些在其中的状态被困在$1$ D强安德森局域化。特别地，$ρ( \mathcal{T}) $ -跃迁可以映射到具有从样品中心到具有较强反射的边缘的完美透射率的谐振器的洗牌上。我们还发现了一个类似的过渡在$1$ D分层样品的共振透射率的分布。这些结果揭示了扩散系统中高透射本征通道与$1$ D强安德森局域化之间的物理联系。它们为实际有用的应用开辟了一个新的机会：通过调整不透明介质与环境的耦合来控制其透明度。
2015-06-11 physics.optics
Anderson Localization of Polar Eigenmodes in Random Planar Composites
无序介质中经典波的安德森局域化是近三十年来引起人们关注的一个基本物理现象。最近，在纳米结构的金属-电介质薄膜（也称为随机平面复合材料）中的极性激发的局部化已经成为深入研究的主题。平面复合材料的潜在应用包括局部近场显微镜和光谱学。许多以前的研究依赖于准静态近似和直接类比的电子在无序固体中的局域化。在这里，我考虑没有准静态近似的本地化问题。我表明，本地化的极性激发的特点是代数，而不是指数空间限制。这个结果在二维和三维中也是有效的。我还表明，以前使用的本地化标准的基础上本征模式的回转半径是不一致的指数和代数本地化。提出了一种基于偶极参与数的替代判据。给出了定域-离域转变的数值演示。最后，它表明，与以前的信念，本地化模式可以有效地耦合到运行波。
2006-10-31 physics.comp-ph physics.optics
Graphene Nanobubble: A New Optical Nonlinear Material
石墨烯由于其可饱和吸收和巨克尔非线性效应而成为非线性光学领域的一颗新星，这些特性在基于光学非线性器件的数字光学中具有重要的应用价值。然而，实际应用需要大的光学非线性，并且这些固有地受到原子薄石墨烯的相互作用长度的限制。在这里，我们证明了光学双稳态的法布里-珀罗腔含有单层和双层石墨烯已被重组，形成纳米气泡。我们发现，石墨烯纳米气泡可以作为一种新型的光学非线性介质，由于其垂直的侧壁以及增加的曲率，这使得强大的非线性色散效应，导致大的光致相变。与热致双稳态不同，两个透射态之间的全光开关发生在几十纳秒的时间尺度内。基于纳米气泡的具有固有光学非线性的光学器件有助于克服原子级薄的二维薄膜的光路长度限制，并使我们能够探索使用这些元件作为数字全光电路的构建块的前景。
2015-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Perfect Transmission through Disordered Media
波通过随机选择的“一堆板”的传输通常随板的数量呈指数下降，这一现象与安德森局域化密切相关。在明显的矛盾，我们构建无序的平面介电常数的配置文件是复杂的价值观（即有反应和耗散属性），似乎随位置随机变化，但单向反射的所有角度的入射，并表现出传输系数的统一。我们对比这些复值的“随机”平面介电常数配置文件与一个家庭的实值，双向无反射和完美的传输无序介电常数配置文件，功能只为一个单一的入射角和频率。
2017-04-28 physics.class-ph physics.optics
The Single-Channel Regime of Transport through Random Media
光通过具有随机不均匀性的样品的传播可以通过传输本征通道来描述，该传输本征通道连接入射和出射的外部传播模式。虽然无序样品的详细结构通常不能完全指定，但这些传输本征通道仍然可以成功地控制和用于通过随机介质聚焦和成像光。在这里，我们表明，在深本地化准一维系统中，单一的主导传输本征通道是由一个单独的安德森本地化模式或“项链状态”。在这种单通道的制度，无序的样品可以被视为一个有效的一维系统与重整化的本地化长度，耦合通过所有的外部模式，其周围环境。使用的单通道制度和脉冲激发的无序样品的统计标准，使我们能够识别长寿命的本地化模式和短寿命的项链状态在长时间和短时间的延迟，分别。
2014-04-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall nlin.CD
Strongly localized moving discrete dissipative breather-solitons in Kerr nonlinear media supported by intrinsic gain
本文研究了广义离散Ginzburg-Landau型模型中非线性局域模的迁移率，该模型描述了有源Kerr介质中的一维波导阵列，该介质具有固有的、可饱和的增益和阻尼。结果表明，指数局域化的，离散的耗散呼吸孤子可以作为稳定的吸引子存在，只由介质的本征性质支持，即，在没有任何外部场或破坏扰动的情况下。通过增益和阻尼效应的相互作用，运动孤子可以克服Peierls-Nabarro障碍，存在于相应的保守系统中，通过其功率（范数）和能量（哈密顿量）的自诱导时间周期振荡，在向前和向后的方向上以不同的速率产生指数衰减到零。在一定的参数窗口，双稳态之间出现的快速模式与小振荡，和较慢，大振荡模式。的速度和振荡周期通常与晶格的可伸缩性，并表现出周期加倍分岔混沌“行走”模式下的参数变化。如果该模型增加了站点间的Kerr非线性，从而减少了Peierls-Nabarro势垒的保守系统，运动孤子的存在状态显着增加，并出现了更丰富的场景，包括霍普夫分叉inconsistently移动的解决方案和相位锁定的间隔。稳定运动的呼吸者也能在弱无序的情况下存活。
2014-04-09 cond-mat.other nlin.PS physics.optics
Selective Pumping of Localized States in a Disordered Active Medium
强散射无序系统中的光散射和局域化受底层本征模的性质，特别是它们在系统内的空间扩展所支配。实验研究安德森局域态的主要挑战之一在于难以独立地激发这些态并在样品中的任何地方单独观察它们。模式的相互作用及其与样品边界的耦合使得在光谱上分离它们并单独对其成像极具挑战性。当增益存在时，在阈值以上发生随机激射，并激发出激射模式。最近的研究表明，整形光泵的强度分布是一种非常有效的方法来控制和迫使随机激光在单模制度在任何所需的发射波长。因此，主动随机介质提供了一个独特的平台来单独选择模式。在强散射随机激光器中利用泵浦整形技术，成功地实现了局域激光模式的单独选择。随机激光器内的光分布的直接成像证实了模式的局限性，并使我们能够阐明长期存在的问题，在主动散射介质中的非厄米性的作用和非线性对安德森波本地化的影响。
2020-10-13 physics.optics
Self-Consistent Quantum-Field Theory for the Characterization of Complex Random Media by Short Laser Pulses
提出了一种利用短脉冲激光在光学相干层析成像系统（OCT）中表征无序复杂介质的量子场论方法。我们用加权基本无振荡方法（WENO）求解这个时空相干输运方程。WENO优先用于确定高度非线性和不连续的过程，包括干涉效应和相变，如光的安德森局域化。该理论确定了散射平均自由程和传输截面的时空特性，这些特性在飞行时间（ToF）和泵浦-探测实验中可以直接测量。结果是被动以及在光学软随机介质中的多次散射光子的相干性的措施。我们的理论结果的ToF是有益的光谱区域的材料特性，如散射平均自由程和扩散系数的方法几乎不敏感的增益或吸收和高阶非线性效应。我们的方法适用于OCT和其他先进的光谱设置，包括强散射单和多分散复杂的纳米和微谐振器的样品。
2020-03-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Optomechanics of random media
利用光来控制纳米结构物体的运动是一个巨大的挑战。这一挑战涉及光学镊子、卡西米尔力、集成光学、生物物理等领域。光子“机器人”可以有无数的应用。然而，如果光激活装置的复杂性增加，则必然发生结构无序，并且相应地，光散射、扩散和局部化。光驱动的机械力会受到无序诱导效应的影响吗？一个可能的假设是，光散射减少了光机相互作用。相反，我们表明，无序是一种从根本上增强光的机械效应的机制。我们确定了光学压力和光扩散系数之间的联系，并揭示了当无量纲电导率变得小于1时，在所谓的Anderson转变处，光学力及其统计涨落达到最大值。光子学的最新进展证明了利用无序进行基础物理和应用的可能性。设计随机性可以使新材料具有创新的光学特性。在这里，我们表明，无序和相关的现象可能会被利用的光学机械设备。
2014-10-07 physics.optics
Effective Electromagnetic Wave Properties of Disordered Stealthy Hyperuniform Layered Media Beyond the Quasistatic Regime
本文首次研究了一维无序隐身超均匀层状介质的电磁性质，推导出超越准静态区域的有效动态介电常数张量公式，并据此得到透射率的闭合关系式，理论预测与FDTD模拟高度一致，为无序层状介质的波特性逆向设计提供了新途径。
2023-07-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech physics.app-ph
Observation of Fundamental Limit of Light Localization
在无序介质中，光可以局限于平均为光学平均自由程（MFP）的散射位点之间的空间中。然而，由于具有受控纳米级间隙的散射介质的制造复杂性以及远场方法缺乏所需的分辨率，因此可以支持光的安德森局域化的最小MFP的基本问题仍然没有答案。在这里，我们使用扫描探针显微镜技术，收集本地化的光散射晶体缺陷之间的间隙中创建的各种各样的纳米间隙III-V族介质。在390 nm处的二次谐波收集下，没有观察到与MFP相关的低于约14.5 nm的局部斑点。实验和模拟导致第一次直接观察到与~13 nm光学MFP相关的安德森光局部化的抑制，这揭示了电磁学和光子学中的基本约束。
2022-12-02 physics.optics
Light Propagation through Space-Time Non-Markovian Random Media
Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院上海光学精密机械研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Hangzhou Institute for Advanced Study, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学杭州高等研究院）
本文提出一种由时序相关噪声驱动的随机偏微分方程，用于描述超越标准马尔可夫近似之外的光传播。通过将折射率波动平方表示为具有显式长程时序相关性的随机场，证明传播动力学精确映射到双曲安德森模型，推导出新的量度关系，连接环境非马尔可夫记忆效应与光场统计特性。
2026-03-16 math-ph math.MP physics.optics
