Transmission channels for light in absorbing random media: from diffusive to ballistic-like transport
虽然光的吸收在自然界和应用中无处不在，但问题仍然是吸收如何改变随机介质中的传输通道。数值研究了光吸收对二维无序波导中最大透射通道和最小反射通道的影响。在弱吸收区，当系统长度小于扩散吸收长度时，最大透射通道由扩散输运主导，并且它相当于最小反射通道。它的频率带宽由潜在的准模宽度决定。然而，当吸收较强时，光在最大透射通道中的输运经历急剧转变，成为弹道式输运。它的频率带宽随着吸收而增加，并且精确的缩放随着样品的实现而变化。最小反射通道变得不同于最大透射通道，并且变得由吸收主导。与直觉相反，我们在一些样品中观察到最小反射本征值随吸收而增加。我们的结果表明，强吸收将随机介质中的开放通道从扩散型转变为弹道型。
2014-01-22 physics.optics
Coherent perfect absorption mediated anomalous reflection and refraction
我们证明了在双向照明下，在一个独立的波纹金属膜的正常同一侧的光弯曲。利用相干完全吸收（CPA）来抑制镜面零阶，从而导致光有效地向后弯曲成“-1”阶，而“+1”阶与表面模式共振。结果表明，该效应是相敏的，在相同的几何结构中产生CPA和超散射。
2012-07-23 physics.optics
Broadband Coherent Enhancement of Transmission and Absorption in Disordered Media
研究了宽带或多色光在无序介质中的最佳漫透射和吸收。通过引入描述宽带传输和反射的矩阵，我们建立了一个极值特征值问题，其中最佳输入波前由相应的特征向量给出。我们分析表明，一个单一的波前可以表现出强烈增强的总传输或总吸收的带宽是数量级宽于介质的光谱相关宽度，由于在相干扩散的长程相关性。我们发现解析理论和数值模拟之间的良好协议。
2015-09-10 physics.optics
Virtual perfect absorption in resonant media and their PT-symmetric generalizations
本文从理论上研究共振吸收/放大介质中的虚拟完美吸收，发现其在高密度极限下退化，但在PT对称损耗-增益双层中仍保持，并可在高增益下产生双向准激光脉冲。
2023-11-28 physics.optics
Nonlinear lossy light bullets in self-focusing media with nonlinear absorption
我们回顾了非线性，多维局域波的平稳传播是持续的自聚焦和非线性损失之间的动态平衡的属性。它们的有限能量版本保留了光子弹的行为，远远超出了特征衍射或散射距离，并在障碍物后重建。存在具有最大强度和损耗的优先损耗光弹，其仅由介质的光学性质定义，其是由具有自聚焦非线性和非线性损耗的介质支持的最稳定的非锥形局域波。当非线性吸收阻止坍缩时，这种优先损耗光弹在类高斯波包的自聚焦过程中充当吸引子，这一事实可以解释在具有异常色散的介质中观察到的光丝动力学的相关特性。
2017-12-23 physics.optics
Coherent perfect absorption mediated enhancement of transverse spin in a gap plasmon guide
我们考虑一个对称的间隙等离子体导（折叠Kretschmann配置）支持对称和反对称耦合表面等离子体。我们计算了横向自旋照明下从两侧一样，在相干完美吸收（CPA），从而所有的入射光可以被吸收，激发模式的结构。在横向自旋显着增强被证明是可能的，当CPA浸和模式激发是在相同的频率。增强的结果从CPA介导的总传输的入射光的耦合模式和相关的大的局部领域。横向自旋是本地化的结构，因为在周围的电介质中，只有入射平面波缺乏任何结构。
2016-11-15 physics.optics
High optical absorption in graphene
一个简单的分析进行石墨烯的吸收特性;夹在两个介质之间。对于介质和石墨烯掺杂/选通的适当选择，对于一个原子厚的材料，可以在GHz-THz范围内接近50-100%的吸收。这种吸收由特征化学势控制，该特征化学势仅取决于载流子寿命和电介质嵌入的折射率。
2012-01-15 physics.optics
Non-diffracting and non-attenuating vortex light beams in media with nonlinear absorption of orbital angular momentum
研究表明，高阶贝塞尔光束在非线性吸收介质中传输时，光束并不被完全吸收，而是以一种新的传输不变涡旋光束的形式存在，在这种涡旋光束中，光束能量和轨道角动量被永久地转移到物质中，同时被螺旋向内的能量和角动量流补充能量.与涡旋孤子和耗散涡旋孤子不同，这些涡旋光束不受特定色散非线性（自聚焦或自散焦）的支持，也不需要增益。在携带（可能是高）轨道角动量的光子的多重吸收存在下的传播不变性使得这些光束对于长距离的角动量的光学泵浦是有吸引力的。
2014-07-11 physics.optics
Coherent absorption reveals colors hidden in a grey Fabry-Pérot cavity
CNR-Istituto Nanoscienze（意大利国家研究委员会纳米科学研究所）；Laboratorio NEST（NEST实验室）；Dipartimento di Fisica “E. Fermi”, Università di Pisa（比萨大学E.费米物理系）；School of Physics and Astronomy, University of Exeter（埃克塞特大学物理与天文学学院）；NEST, Scuola Normale Superiore（高等师范学院NEST）
本文提出导体-介电体-导体匹配腔，在普通光下呈灰色但保留光谱信息，通过相干吸收技术可隐藏并恢复颜色图案，适用于加密应用。
2025-10-15 physics.optics
Stabilization of vortex beams in Kerr media by nonlinear absorption
对横向局域涡旋光束在具有自聚焦克尔非线性的均匀光学介质中的稳定传输问题提出了一种新的解决方案。稳定的非线性贝塞尔涡状态稳定对方位角的分裂和崩溃的多光子吸收，而相应的功率损失是由径向涌入的功率从一个内在的水库抵消。线性稳定性分析和直接数值模拟揭示了这些涡的稳定区域。具有多涡度的梁也有其稳定区域。然后，这些光束可以在足够高的强度下在透明介质（如空气、水和光学玻璃）中形成坚固的管状细丝。我们还表明，管状，旋转和斑点状的折射制度，以前观察到的实验与轴锥产生的贝塞尔光束，可以解释为一个特定的非线性贝塞尔涡旋状态，这是完全确定的稳定性或不稳定性的表现。
2016-10-26 physics.optics
Resonant absorption of electromagnetic waves in transition anisotropic media
利用波传播的不变嵌入理论，研究了光轴相对于非均匀性方向倾斜的分层各向异性介质平板中的模式转换和共振吸收现象。当倾斜角为零时，如果介电常数张量的纵向分量（在非倾斜情况下是在不均匀性方向上的分量）在介质内从正值变化到负值，则发生模式转换，而横向分量不起作用。当倾斜角不为零时，在一定的倾斜角范围内，随着入射角的符号变化，透射和吸收呈现不对称性，而反射总是对称的。我们计算了几种介电常数张量配置的反射率、透射率和吸收率，发现当介质从入射表面到谐振区是双曲线时，谐振吸收比当它是椭圆形时大大增强。对于某些配置，透射率和吸收率曲线在由倾斜角确定的某些入射角处显示出尖峰。
2017-10-27 physics.optics
Resonant absorption and amplification of circularly-polarized waves in inhomogeneous chiral media
已经发现，在介电常数$ε$或磁导率$μ$接近零的介质中以及在$ε$或$μ$从正值变为负值的过渡超材料中，在存在无限小的阻尼或增益以及电磁场的强增强的情况下，发生电磁波能量的强吸收或放大。我们将这些现象归因于横向电磁波向纵向等离子体振荡的模式转换及其逆过程。本文利用不变嵌入方法，从理论上研究了手征介质中的类似现象。在均匀各向同性手征介质中，右旋圆偏振波和左旋圆偏振波是具有不同有效折射率$n_+$和$n_-$的传播的本征模式，而在具有非均匀阻抗变化的手征介质中，它们不再是本征模式并且彼此耦合。我们发现，无论是在均匀的手征板，其中$n_+$或$n_-$是接近零和手征过渡的超材料，其中$n_+$或$n_-$从正值到负值的变化，一个强大的吸收或放大的圆偏振波发生在一个无限小的阻尼或增益的存在。我们提出了详细的模式转换系数的计算，它测量的电磁波能量吸收到介质中的分数，为各种配置的$ε$和$μ$的非均匀阻抗的影响的重点。我们提出了可能的应用这些现象的线性和非线性光学器件，选择性地反应的螺旋圆偏振。
2016-02-19 physics.optics
Hidden momentum in continuous media and the Abraham-Minkowski debate
我们进行了详细的研究之间的联系隐藏的动量和亚伯拉罕-闵可夫斯基辩论的电磁动量密度在物质介质。本文介绍了前人在这方面的研究成果[P.L. Saldanha和J.S. Oliveira Filho，Phys. Rev. A 95，043804（2017）]扩展到连续介质极限，其中出现了一些微妙之处。我们考虑一个极化和磁化的连续介质与施加的电场和磁场的静态场，其中介质的极化可以是由于电荷密度或一个假设的磁流密度和介质的磁化可以是由于一个电流密度或一个假设的磁荷密度。每种模型导致系统材料隐藏动量和介质中电磁动量密度的不同表达式。我们表明，引用的参考文献的主要结果是持续的连续介质限制：亚伯拉罕动量与极化是由于电荷而磁化是由于磁荷的介质模型兼容，闵可夫斯基动量与极化是由于磁流而磁化是由于电流的模型兼容，并且表达式$\varepsilon_0\mathbf{E}\times\mathbf{B}$与极化是由于电荷而磁化是由于电流的模型兼容，该模型是自然模型。用均匀极化磁化球的例子说明了这些结果。
2020-12-08 physics.optics
Power scattering and absorption mediated by cloak/anti-cloak interactions: A transformation-optics route towards invisible sensors
“隐身”电磁传感器的建议性想法，即，最近在文献中基于散射抵消、Fano共振或变换光学方法提出了在保持其场感测（吸收）能力的同时强烈地降低其可见性（散射）。在本文中，我们探索了一种替代的，基于变换光学的路线，它依赖于最近引入的概念“反隐身”。“更具体地说，我们提出的方法依赖于对竞争性隐身和反隐身机制的适当调整，在二维圆柱形场景中相互作用。通过分析和参数研究，我们说明了潜在的现象，确定关键的设计参数，并解决相关的最优性和权衡问题，同时考虑到材料损失的影响。我们的研究结果证实了所设想的潜在的建议变换光学方法作为一个有吸引力的替代路线传感器隐身。
2010-08-23 physics.optics
Optical theorems and physical bounds on absorption in lossy media
本文导出了有耗背景介质中散射体的两个不同形式的光学定理。相应的基本上界的吸收，然后得到封闭的形式，通过初等优化技术。第一个版本是制定在散射体内部的极化电流（或等效电流），并概括了以前的结果给出了一个无损介质。相应的界限在这里被称为变分界限，并且对于具有给定材料性质的任意几何形状是有效的。第二个版本是制定的T-矩阵参数的任意线性散射体外接的球形体积，并给出了一个新的基本上限的总吸收的夹杂物与任意材料的属性（包括一般的双各向异性材料）。这两个边界是根本不同的，因为它们是基于不同的假设，对结构和材料属性。数值例子，包括均匀和分层（核壳）球证明，这两个边界提供互补的信息，在一个给定的散射问题。
2019-08-26 physics.optics
Absorption of scalar waves in correlated disordered media and its maximization using stealth hyperuniformity
本文发展了一种用于无序介质中波吸收的多重散射理论。基于平均吸收功率的一般表达式，我们讨论了利用无序的结构相关性作为自由度来最大化吸收的可能性。在透明背景中的吸收散射体的模型系统中，我们表明，一个隐形超均匀分布的散射体允许的平均吸收功率达到其最大值。该研究为设计由稀无序材料制成的高效非共振吸收体提供了理论框架，适用于宽带和全向光以及其他类型的波。
2020-04-15 physics.class-ph physics.optics
Path length enhancement in disordered media for increased absorption
我们从理论上和数值上研究了无序介质在介质平板中增加光程长度和增加散射光吸收效率的能力。我们首先进行了一系列的随机行走的蒙特卡罗模拟，以确定弱到强（单到多）散射，非吸收电介质板垂直入射光下的路径长度分布，并推导出在这两个限制的路径长度增强的解析表达式。非常有趣的是，虽然多重散射预计将产生长的光路，我们发现，包含一个消失的少量的散射体的介质仍然可以提供高的路径长度增强由于在板界面的全内反射持续非常长的轨迹。然后使用路径长度分布来计算具有不同吸收系数的介质的光吸收效率。我们发现，最大的吸收增强获得在最佳的散射强度，在单散射和扩散（强多散射）制度之间。这项研究可以指导实验人员在光伏技术中实现更有效和潜在的低成本解决方案。
2015-09-04 cond-mat.dis-nn physics.optics
Effect of Dependent Scattering on Light Absorption in Highly Scattering Random Media
近几十年来，辐射转移方程（RTE）的近似性质引起了人们对随机介质，特别是离散散射体组成的颗粒介质中“相关散射”效应的大量考虑，这通常表明由于电磁波的干扰，RTE（与ISA结合）导致了与实验和精确数值结果的偏差。在这里，我们从理论上和数值上证明了在无序介质中的吸收依赖散射的影响，包括高散射散射体。通过对独立散射近似-辐射转移方程（ISA-RTE）和全波耦合偶极法（CDM）的比较，发现两种方法的偏差随介质中散射体密度的增加而增大。这种差异也随着光学厚度的增加而增加。为了定量地考虑相关散射效应，基于多重散射理论中的路径积分图解法，建立了一个基于准晶近似（QCA）的理论模型，导出了相关散射修正的辐射特性。该模型的结果与数值模拟更合理的协议。本文的工作对随机介质中的相干散射物理、随机介质中光吸收率的正确建模以及解释随机介质在各种应用中的实验观测（如太阳能聚集、微/纳米流体、结构色产生等）具有深远的意义。
2017-12-14 cond-mat.mes-hall physics.optics
Recovering the homogeneous absorption of inhomogeneous media
当共振不均匀加宽时，吸收体的集合对光的共振吸收降低，因为在任何给定的光学频率下，只有一小部分集合对吸收有贡献。恢复损失的吸收截面对于光-物质相互作用的各种应用都是非常重要的，特别是在量子光学和少光子非线性方面。然而，尚未确定和成功证明恢复机制。在这里，我们首先制定的限制所设置的不均匀性的吸收，然后提出了一种机制，能够绕过这个限制，并完全恢复均匀吸收的合奏。我们实验研究了这种机制，使用热原子蒸气，并证明了5倍以上的非均匀限制的吸收增强。我们的方案依赖于辅助场引起的光位移，因此适用于各种物理系统和非均匀性机制。
2019-11-21 physics.optics quant-ph
Far-field head-media optical interaction in heat-assisted magnetic recording
本文采用平面波展开方法对HAMR中的远场头-介质光相互作用进行了理论研究。特别是对于ASTC介质叠层，我们注意到与介质反射和磁性层的光吸收的夹层的光学厚度相关的突出敏感性。在10 nm的中间层厚度变化下，记录层吸收可以改变超过25%。二维计算结果与全三维模型和不同夹层厚度的磁悬浮盘的磁纪录实验结果吻合较好。
2016-01-25 physics.optics
Nonlinear sigma model for optical media with linear absorption or gain
在Keldysh方法的框架下，我们建立了具有线性吸收或增益的无序光学介质的非线性西格玛模型。由于系统的非保守性，矩阵场在鞍点附近的涨落的有效作用量需要一个额外的项。我们确定的无序平均格林函数相关器，它具有一个有限的吸收/增益率修改的扩散极点。扩散系数被发现是接近其值的保守系统在相关的参数范围内。在有增益的介质中，随机激光的阈值依赖于样本大小。
2012-04-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall physics.optics
Perfect Absorption in Complex Scattering Systems with or without Hidden Symmetries
用于弱损耗目标中的有效能量沉积的波前成形（WFS）方案是与下一代电信、远程无线功率传输和电磁战相关的许多经典波技术的持续挑战。在许多情况下，这些目标嵌入在缺乏任何类型（几何或隐藏）对称性的复杂外壳内，例如复杂网络，建筑物或船只，其中多个干扰路径的超敏感性挑战了WFS协议的可行性。我们证明了一个新的和一般的WFS计划的成功，相干完美吸收（CPA）电磁协议的基础上，通过利用网络的耦合传输线与复杂的连接，强制执行的几何对称性的情况下。我们的平台允许通过磁场控制网络内部的局部损耗和违反时间反演对称性;从而建立CPA超越其最初的概念作为激光腔的时间反演，同时提供了一个机会，通过实施半经典工具更好地了解CPA的形成。
2020-08-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall nlin.CD
Saturable absorption or slow light?
利用相干布居振荡（CPO）在一系列饱和吸收介质，包括红宝石和紫翠玉，Er 3+：Y2SiO5，细菌视紫红质，半导体量子器件和掺铒光纤的慢光实验的定量分析表明，观察可以更简单地解释为饱和吸收现象。饱和吸收体的基本两能级模型显示了通常与慢光相关的所有效应，即传输信号的相移和调制增益、调制频谱中的烧孔和光谱孔的功率加宽，这些效应是由非线性吸收的有限响应时间引起的。只有在观察到光谱中的烧孔（使用独立的泵浦和探测光束），或获得超过饱和吸收所设定的限制的脉冲延迟的情况下，才能在此类实验中对慢光的观察有合理的信心。在具有反饱和吸收（RSA）的介质中的超光速（“快光”）现象可以类似地解释。
2008-12-16 physics.optics
Investigating the use of the hydrogen cyanide (HCN) as an absorption media for laser spectroscopy
激光光谱学是实现可溯源光频标的基本方法。在$1.55\,μ$ m波段，乙炔是最典型和最广泛的吸收介质，广泛应用于电信领域。我们提出了我们的调查使用氰化氢（HCN）作为一个具有成本效益和容易获得的替代品，也提供了更宽的频率跨度（从$1527\,$ nm到$1563\,$ nm）。我们已经比较了使用新的吸收介质的实际方面与现有的经验与乙炔进行独立测量的整个光谱的前景。结果应有助于未来纳入的HCN光谱数据到Mise en pratique，从而允许使用HCN作为实现可追溯的激光标准的参考。
2019-05-17 physics.app-ph physics.ins-det physics.optics
Broadening of band-gap in photonic crystals with optically saturated media
由于对入射光的强吸收，具有高折射率的介质被认为限制了光子晶体（PhCs）的应用。解决这个问题的可能性，有效地减少吸收的PhC介质的光饱和进行了讨论。这种方法可能是有前途的显着扩大的光子带隙。
2007-08-30 physics.ins-det physics.optics
Engineering band selective absorption with epsilon-near-zero media in the infrared
本研究提出一种基于ENZ材料ITO纳米光栅的三层涂层，实现红外波段广角高吸收，为热管理和能量收集提供新途径。
2024-11-05 physics.app-ph physics.optics
Controlling multi-wave mixing signals via photonic band gap of electromagnetically induced absorption grating in atomic media
实验证明，在五能级原子系综中，缀饰多波混频（MWM）和电磁感应吸收（EIA）光栅对探测光的反射可以共存。反射来自EIA光栅的光子带隙（PBG），其比EIT光栅的PBG宽得多。因此，与EIT型光子带隙相比，EIA型光子带隙能够反射更多的来自探针的能量，从而能够有效地影响MWM信号。EIA型和EIT型光子带隙可以通过多个参数来控制，包括频率失谐、传播角度和所涉及的光场的功率。此外，还研究了同时考虑线性和三阶非线性折射率的EIA型光子带隙。理论分析与实验结果吻合较好。该研究在全光通信和信息处理领域具有潜在的应用价值。
2013-12-12 physics.atom-ph physics.optics
Role of short-range order in manipulating light absorption in disordered media
结构相关性对光在无序介质中的传播有重要影响。我们数值研究了具有无序纳米孔的薄膜中短程有序对光吸收的作用。研究了两类无序分布，包括具有不同短程有序度的隐形超均匀（SHU）和硬盘（HD）模式。我们发现，由短程有序引起的布拉格散射导致了随着短程有序度（$χ$，$ϕ$）的增加而逐渐尖锐的吸收峰的出现。提出了一种考虑结构因子$S(q)$的薄膜纳米结构面内角微分散射截面$d σ^*/d θ$的物理模型。结果表明，在一定波长和方向上，高的短程有序度可以增强面内布拉格散射，对应于{the}结构因子$S(q)$中丰富而尖锐的峰，这可以进一步改变单个散射体的类形貌共振，{并导致}薄膜吸收率的{大}改善。此外，比较结果表明，SHU结构表现出更好的积分吸收（$IA$）增强比HD和周期性结构。当$χ$为0.5左右时，在六方晶格{s}和正方晶格{s for SHU结构}之间存在局域有序相的转变，导致最佳的吸收性能。本研究为利用新型无序纳米结构控制光吸收和散射铺平了道路。
2018-01-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall physics.optics
Two-color interpolation of absorption response for quantitative Acousto-Optic imaging
扩散光学层析成像（DOT）是一种可靠和广泛的技术，用于监测高散射介质内吸收的定性变化。然而，已经表明，由于超声探测提供的空间分辨率，声光（AO）成像可以提供更多的定性信息，而不需要反演算法。在这篇文章中，我们展示了如何，通过使用多波长AO成像，它也可以进行定量测量散射介质内的吸收剂浓度。
2018-04-12 physics.app-ph physics.optics
Shape-dependence of transmission, reflection and absorption eigenvalue densities in disordered waveguides with dissipation
无耗扩散系统中传输本征值的普遍双峰分布解释了诸如普遍电导涨落、凝聚态物理中的量子散粒噪声以及光学和声学中的增强传输等著名现象。在这里，我们表明，在存在吸收的情况下，传输本征值的密度取决于散射介质的限制几何形状。此外，在非对称波导中，反射和吸收本征值的密度也取决于波入射的一侧。随着掺杂浓度的增加，吸收本征值密度由单峰函数向双峰函数转变。我们的研究结果为相干控制波在随机介质中的透射、反射和吸收开辟了一条新的途径。
2015-11-03 cond-mat.dis-nn physics.optics
Effective photons in weakly absorptive dielectric media and the Beer-Lambert-Bouguer law
我们推导出有效的光子模式，有利于一个直观和方便的图片光子动力学结构的Kramers-Kronig电介质在弱吸收的限制。每种模式都与有效线宽相关联，有效线宽决定了光子的时间衰减率。这些结果，然后应用到获得的Beer-Lambert-Bouguer定律的色散，弱吸收电介质材料组成的结构介质中的单向传播的吸收系数的表达式。
2014-04-18 physics.optics quant-ph
Vortex soliton tori with multiple nested phase singularities in dissipative media
我们证明了存在稳定的二维和三维涡旋孤子携带多个，空间分离，单电荷拓扑位错嵌套周围的涡环核心。这种新的非线性状态支持的椭圆增益景观聚焦非线性介质中的双光子吸收。相位位错之间的分离主要由增益景观的几何形状决定，并且其仅在增益或吸收强度变化时略微改变。
2012-01-23 nlin.PS physics.optics
Unusual Brownian motion of photons in open absorbing media
最近的实验发现，强吸收介质中的局域光显示出有趣的扩散现象。在这里，我们开发了一个开放的介质中的光传播的第一性原理理论与任意的吸收强度和样品长度。我们分析表明，光子在局域开放吸收介质中表现出不寻常的布朗运动。具体地说，波输运遵循扩散方程，扩散系数表现出空间分辨率。最引人注目的是，尽管该系统是由两个参数控制-的本地化（吸收）长度的样本长度的比例-空间分辨扩散系数显示新的单参数缩放：它取决于通过返回概率的空间。我们的分析预测，这个扩散系数证实了数值模拟。在强吸收极限下，它们与实验结果符合得很好。
2013-04-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech physics.optics
Local-field effects in radiatively broadened magneto-dielectric media: negative refraction and absorption reduction
我们给出了一个微观推导的克劳修斯-莫索蒂关系的均匀和各向同性磁介质的辐射加宽的原子振荡器。为此，图系列的电磁传播精确地计算为一个无限的双立方晶格的介电和磁偶极子的晶格常数小的谐振波长相比，$λ$。通过适当引入奇异自相互作用项，以自洽的方式考虑了基元振子跃迁频率和线宽的变化。我们表明，在辐射展宽的介质充分接近自由空间共振的折射率的实部接近值-2的极限$ρλ^3 \gg 1$，其中$ρ$是散射体的数量密度。因为同时虚部消失，因为$1/ρ$局部场效应对于实现低损耗负折射率材料可以具有重要的后果。
2007-09-27 cond-mat.other physics.optics quant-ph
Polarization Discrimination Imaging of objects hidden in turbid media: Detection of weak sinusoids through Stochastic Resonance
在偏振鉴别成像中，来自旋转分析器的正弦曲线的幅度，代表残留偏振光并携带关于物体的信息，在锁定放大器的帮助下被检测到。当浊度增加超过一个水平时，锁定放大器无法检测到透射光中的微弱正弦分量。在这项工作中，我们采用了随机共振的原则，并使用一个3电平量化器来检测正弦波的幅度，这是无法检测与锁定放大器。在使用三电平量化器时，我们采用了三种不同的方法来提取弱正弦信号的幅度：（a）使用量化输出的概率来跨越量化器中的某个阈值;（b）最大化量化的检测强度数据的似然函数;以及（c）得到检测输出中的预期功率的表达式，并将其与实验测量的功率进行比较。我们已经证明了这些非线性估计方法通过检测隐藏的目标从偏振歧视成像系统的实验数据。当浊度增加到L/l = 5.05（l是传输平均自由程，L是混浊介质的厚度）时，通过所提出的方法分析的数据从估计的振幅揭示了对象的存在。仅使用锁定放大器系统是不可能的。
2019-11-01 eess.IV physics.optics
Compact photonic-crystal superabsorbers from strongly absorbing media
我们提出了一种接近完美的吸收紧凑的光子晶体（PC）的结构构造的强吸收介质，通常是高反射的散装形式。我们的分析表明，在这样的PC超吸收器的关键潜在机制是存在的PC带边反射的条件。虽然后者在光子晶体中是默认不典型的，但我们在这里提出了一个明确的配方，说明如何通过调整一维有耗PC结构的结构特性来满足这种条件。在此基础上，我们构建了一个可实现的三层SiC-BaF_2-SiC PC在SiC的Reststrahlen带内工作。我们在总厚度小于λ/3的原型中展示了近乎完美的吸收，其中超过90%的入射光被厚度为λ/1100的顶部深亚波长层吸收。我们相信，我们的研究将激发新的光子晶体为基础的设计极端吸收利用整个电磁波谱。
2020-06-17 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Tailoring Infrared Absorption and Thermal Emission with Ultrathin-film Interferences in Epsilon-Near-Zero Media
工程纳米光子模式分散体的平面结构，使红外完美吸收（PA）和热发射特性的显着控制。在这里，使用模拟，波长和角度范围内的反射表面上的反射，低损耗，ε近零（ENZ）膜最有效地吸收和再辐射，和设计参数，定制的ENZ模式色散在这些限制进行了研究。虽然吸收在光谱上限于折射率（$n$）低于1的波长，但角度限制由该范围内的ENZ材料色散确定。超薄膜干涉模型的开发，提供物理洞察到吸收共振在这一制度，发生远低于传统的四分之一波长的厚度限制。在$n<1$表面反射引起的非平凡相移驱动，这些共振干涉被证明是具有适当的折射率对比度的平面结构中的普遍波现象，延伸超出ENZ材料。选择性地选择材料、膜厚和损耗允许精细定制模式色散，实现光谱范围（$ \sim 0.1 - 1.0 μm$）的宽变化以及光谱和角度窄带PA和热辐射的精确方向控制，为高效的基于ENZ的红外光学和热涂层铺平了道路。
2021-05-21 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Rotating azimuthons in dissipative Kerr media excited by superpositions of Bessel beams
我们报道了在自聚焦克尔介质中存在持续旋转的方位角和吸收非线性。非线性损耗由存储在方位角的缓慢衰减尾部中的来自外围水库的功率流入来平衡。这些模式被激发的两个贝塞尔光束相反的涡度，$\pm s$，和略有不同的锥度的叠加。激发方位子表现出相反的涡度在其中心的输入贝塞尔光束叠加由于自发反转的拓扑电荷的方位子形成的过程中。与无损耗介质中的方位角不同，旋转强度最大值的数目$N$和$s$不是相互独立的，而是由$N=2s$相关。与类似的静态耗散模式相比，旋转方位角的鲁棒性得到增强。它们可以在几乎任何透明材料中被激发，在由多光子吸收引起的非线性吸收相关的强度范围内。接近电离阈值时，旋转方位角再现了最近在空气和CS $_{2}$中观察到的光的螺旋细丝。
2020-11-21 nlin.PS physics.optics
Near-Field Mechanical Fingerprints for THz Sensing of 'Hidden' Nanoparticles in Complex Media
Instituto de Física Arroyo Seco, Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires（布宜诺斯艾利斯省中部国立大学阿约塞科物理研究所）；Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires (UNCPBA-CICPBA-CONICET)（布宜诺斯艾利斯省中部物理与工程研究中心）；Grup de Recerca d’Òptica de Castelló (GROC), Institut de Noves Tecnologies de la Imatge (INIT), Universitat Jaume I (UJI)（卡斯特利翁光学研究组（GROC），图像新技术研究所（INIT），豪梅一世大学（UJI））
本研究通过近场机械指纹技术，利用磁光异构二聚体在太赫兹频率下检测复杂介质中的隐藏纳米颗粒，揭示了材料特定的光谱特征并展示了其在生物诊断和纳米电路控制中的应用潜力。
2026-02-05 physics.app-ph physics.comp-ph physics.optics
A generalized Kirchhoff's law of thermal radiation for Floquet media
University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学）；City University of New York（纽约市立大学）；Wayne State University（韦恩州立大学）；Graduate Center, City University of New York（纽约市立大学研究生院）
研究时变弗洛凯介质热辐射，推导广义基尔霍夫定律，表明给定频率发射率等于伴随系统谐波分辨吸收率加权和，可由吸收算发射率，还揭示静态介质无法达到的热辐射状态及违反传统定律的时变结构。
2026-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech physics.optics
Theory of Refraction, Ray-Wave Tilt, Hidden Momentum, and Apparent Topological Phases in Isotropy-Broken Materials based on Electromagnetism of Moving Media
本文从运动介质电磁学出发，揭示闵可夫斯基与亚伯拉罕动量之差与折射及射线-波前倾斜的内在联系，并证明动量倾斜仅在各向同性破缺材料中出现，同时阐明运动参考系下材料表观拓扑相的变化。
2024-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Revealing Ultrafast Phonon Mediated Inter-Valley Scattering through Transient Absorption and High Harmonic Spectroscopies
本研究模拟单层六方氮化硼的瞬态吸收与高次谐波信号，提出结合实时含时密度泛函理论和紧束缚模型的多轨迹 Ehrenfest 方法以表征超快电子-声子谷间散射。
2023-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
