Radiative-Conductive Heat Transfer Dynamics in Dissipative Dispersive Anisotropic Media
本文提出了一种自洽的理论形式体系,利用包络并矢格林函数方法求解麦克斯韦宏观方程,模拟耗散色散各向异性纳米介质中的辐射-传导热传递动力学,推导出辐射热流和光子-声子耦合项的闭式表达式,并在纳米层状介质中验证了模型,为热光伏和微纳热管理等领域提供参考。
2024-11-18 physics.class-ph physics.optics
Structural correlations and dependent scattering mechanism on the radiative properties of random media
已知非独立散射机制对包含离散散射体的随机介质的辐射性质具有显著影响。在这里,我们从理论上证明了依赖散射的作用,由非吸收,双偶极粒子的无序介质的辐射特性。基于我们的理论公式的辐射性质,这样的媒体,我们调查的依赖散射效应,包括修改的电和磁偶极子激发和远场干涉效应的影响,都诱导和影响的结构相关性。我们利用两种粒子系统,即,硬球系统和粘性硬球系统。我们发现,逆粘性参数,它控制粒子间的粘附力,从而粒子的相关性,可以调整的辐射特性显着。特别地,增加表面粘性可以导致更高的散射系数和更大的不对称因子。结果还表明,在本系统中,远场干涉效应在辐射特性中起主导作用,而电、磁偶极子激发的修正效应更为微妙。我们的研究在理解和操纵双偶极随机介质的辐射特性方面是有希望的。
2018-02-28 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Generalized diffusion theory for radiative transfer in fully anisotropic scattering media
Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (INRiM)(意大利国家计量研究所);European Laboratory for Non-linear Spectroscopy (LENS)(欧洲非线性光谱学实验室);Istituto dei Sistemi Complessi, Consiglio Nazionale delle Ricerche(意大利国家研究委员会复杂系统研究所);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Firenze(意大利国家核物理研究所佛罗伦萨分部);National Research Council – National Institute of Optics (CNR-INO)(意大利国家研究委员会光学研究所)
本文提出了一种适用于各向异性散射介质的通用扩散理论,通过球谐展开推导了扩散系数和边界条件,并通过蒙特卡罗模拟验证了其准确性。
2026-02-21 physics.optics
Spontaneous radiation of a finite-size dipole emitter in hyperbolic media
研究了均匀单轴介质中有限尺寸偶极子辐射源的辐射衰减率和Purcell效应。我们证明了当介质的纵向和横向介电常数的符号相反时,辐射率强烈增强,并且等熵线具有双曲线形状。我们发现,即使在没有损失的情况下,Purcell增强因子仍然是有限的,它取决于发射极的大小。
2011-05-28 physics.optics
Two-Frequency Radiative Transfer and Asymptotic Solution
本文发展了随机介质中经典波的双频辐射转移(2f-RT)理论。根据波长与介质涨落尺度的比值,2f-RT方程在相空间中要么是具有复值核的Boltzmann型积分方程,要么是具有复值系数的Fokker-Planck型微分方程。2f-RT方程用于估计三个物理参数:空间扩展、相干长度和相干带宽(无噪声频率)。给出了几何辐射转移边界层行为的封闭形式解,并显示了互相干性对空间位移和频率差的高度非平凡依赖性。结果表明,傍轴形式的2f-RT自然出现在各向异性介质中,在纵向上波动缓慢。
2007-04-24 physics.optics
Radiative transfer and diffusion limits for wave field correlations in locally shifted random media
本文的目的是开发一个光学弹性成像的数学框架。在光弹性成像中,由于光学散射体的位移,介质的机械扰动会产生光学散斑图案的去相关。为了对此进行建模,我们考虑两种光学随机介质,第二种介质通过在某些局部区域中移动第一种介质而获得。推导了介质中波场互相关的辐射转移方程。然后我们推导出它的扩散近似。在辐射转移和扩散机制中,我们将散斑图的相关性与辐射转移和扩散方程的解联系起来。我们提出的数值模拟的基础上,我们的模型与最近的实验测量。
2013-06-18 math-ph math.AP math.MP
Monte Carlo method for polarized radiative transfer in gradient-index media
光在梯度折射率介质中的传输通常遵循弯曲的光线轨迹,即使在介质透明的情况下,这也会导致光束在传输过程中会聚或发散,并引起偏振椭圆的旋转。此外,沿弯曲射线路径的散射和传输的组合过程使问题更加复杂。本文提出了一种蒙特卡罗方法来模拟只支持平面射线轨迹的梯度折射率介质中的偏振辐射转移。射线方程求解到二阶,以解决弯曲的射线轨迹引起的影响。给出了透明介质、假设折射率梯度分布的Mie散射介质和真实大气折射率分布的瑞利散射三种情况下的实验结果,验证了该方法的有效性。结果表明,大气折射对长距离偏振光传输有显著影响。
2014-12-14 physics.ao-ph physics.optics
Overcoming limits to near-field radiative heat transfer in uniform planar media through multilayer optimization
均匀平板间的辐射换热受表面波作用范围窄、贡献小的限制。使用分析计算和基于数值梯度的优化相结合,我们表明,这样的限制可以克服复杂的多层几何形状,允许板共振的散射和耦合率在很宽的范围内的倏逝波矢量被改变。我们的结论是,虽然两个不均匀的平板之间的辐射通量只能微弱地增强,偶极粒子和不均匀的平板之间的通量-成比例的局部状态密度-可以是更大的数量级,虽然在增加频率选择性的代价。对双曲型超材料的简要讨论表明,它们提供的增强远远低于优化的非均匀平板。
2017-05-30 cond-mat.mes-hall physics.optics
Extension of Radiative Transfer Coherent Backscattering RT-CB code to dense discrete random media
本文通过引入基于 Percus-Yevick 近似的静态结构因子校正,将 RT-CB 代码扩展至致密离散随机介质,验证表明在堆积密度低于 20% 且粒子为光学软粒子时,解的精度显著提升且与数值精确解吻合良好。
2023-10-20 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Modification of light transmission channels by inhomogeneous absorption in random media
光学吸收是无所不在的,并且经常在空间中不均匀地分布。数值研究了高散射介质中非均匀吸收对光传输本征通道的影响。在弱吸收状态下,传输通道的空间分布保持与没有吸收的空间分布非常相似,并且非均匀吸收的效果可以比均匀吸收更强或更弱,这取决于局部吸收区域与通道的场强度最大值的空间重叠。在强吸收区,高传输通道将能量流重定向以绕过吸收区,从而使损耗最小化。无论吸收区的位置如何,非均匀吸收对高传输信道的衰减都低于均匀吸收对高传输信道的衰减。前者的透射特征值的统计分布变得比后者更宽,这是由于在高透射下尾部更长。由于最大透射通道在绕过吸收区方面是最有效的,因此其透射率与平均透射率的比率随着吸收而增加,最终超过没有吸收的比率。
2015-03-03 physics.optics
GPU-Accelerated Monte Carlo Simulation and Experimental Study of Radiative Transfer in Multiple Scattering Media
针对传统蒙特卡罗光散射模拟采用H-G近似存在精度不足、计算效率低的问题,提出GPU加速的严格Mie散射传输模型,通过实验验证其精度优势,为复杂散射环境高精度光学应用提供支撑。
2025-07-31 physics.optics
Geometric Realism Without Angular Resolution Structural Classification of Multilayer Kubelka-Munk Theory within Radiative Transport
Claude Zeller Consulting LLC(Claude Zeller咨询有限公司)
该研究证明多层KM理论是RTE的二阶伽辽金投影,揭示了KM精度由减少的光学厚度tau*决定,并确立其作为合法的传输近似而非现象学模型。
2026-03-10 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
The dependent scattering effect on radiative properties of micro/nanoscale discrete disordered media
依赖散射效应(DSE)源于电磁辐射的波动性,是影响微纳米离散无序介质(DDM)辐射特性的重要机制。近几十年来,由于辐射转移方程(RTE)的近似性质,人们对流化床、光子玻璃、胶体悬浮体和雪堆等各种DDM中的DSE进行了大量的研究。本文综述了DSE的理论、数值和实验方法及其研究进展。本文首先介绍了电磁波的多次散射理论,包括解析波动理论和Foldy-Lax方程,以及它与RTE的关系。然后,我们详细描述的物理机制,是至关重要的DSE和相关的理论考虑,以及数值模拟方法。讨论了探测DSE辐射特性的实验方法和相关的实验研究进展。此外,还对介观物理和原子物理学中的DSE及相关干涉现象,特别是相干背散射锥、安德森局域化以及无序介质中的统计和关联等方面的研究进行了简要的回顾。我们希望这篇综述能为热工程应用中无序介质中DSE的理解和操纵提供深刻的跨学科见解。
2020-03-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall physics.optics
Radiative transfer model for contaminated rough slabs
本研究提出一种半解析辐射传输模型,可快速模拟含近球形杂质的低粗糙度冰板的BRDF光谱,适用于行星表面冰研究及高分辨率高光谱数据分析。
2015-06-10 physics.optics
Thermal equilibrium spin torque: Near-field radiative angular momentum transfer in magneto-optical media
光的自旋和轨道角动量在量子纳米光子学和拓扑电动力学中起着核心作用。在这里,我们表明,从有限大小的机构组成的非互易磁光材料的热辐射可以施加一个自旋力矩,即使在全球热平衡。超越了近场热传递的范式,我们计算近场辐射角动量传递有限大小的非互易物体Rytov的波动电动力学与光学角动量理论相结合。证明了在外加磁场作用下,与周围环境处于非平衡状态的单个磁光立方粒子会产生转矩(T对称性破缺)。此外,即使在全局热平衡中,具有未对准的旋轴的两个粒子经历具有相反符号的相等大小的扭矩,这倾向于使它们的旋轴彼此平行地对准。我们的结果是普遍适用的半导体,如InSb(磁等离子体),以及外尔半金属表现出异常霍尔效应(gyrotropy)在红外频率。我们的工作铺平了道路,近场角动量转移介导的热涨落的纳米器件。
2021-06-15 cond-mat.mes-hall physics.optics
Enhancing Near-Field Radiative Heat Transfer between Dissimilar Dielectric Media by Coupling Surface Phonon Polaritons to Graphenes Plasmons
该研究通过在 LiF 表面覆盖石墨烯,将其 SPhPs 与石墨烯 SPPs 耦合,使 SiC-LiF 间近场辐射热通量增强 2.7–3.2 倍并实现准单色传热。
2024-10-04 physics.app-ph 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
Near-field contributions to cavity-mediated radiative heat transfer
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg(埃尔朗根-纽伦堡弗里德里希·亚历山大大学);Universität Hamburg(汉堡大学);The Hamburg Centre for Ultrafast Imaging(汉堡超快成像中心);Università degli Studi di Trieste(的里雅斯特大学)
该研究探究真实金镜平面腔中腔介导辐射热传递的近场效应,明确其使热传递大幅增强的条件,发现纳米至微米腔中热流可增强数个数量级,拓展了腔调控材料性质的机制。
2026-10-15 cond-mat.str-el physics.chem-ph physics.optics
Near-field radiative heat transfer between dissimilar materials mediated by coupled surface phonon- and plasmon-polaritons
近场辐射热传递(NFRHT)支持表面极化激元的不同材料之间的红外是至关重要的应用,如光子热整流和近场热光电转换。在这里,我们测量由6 H-SiC和掺杂Si制成的毫米级表面之间的NFRHT,分别支持红外线中的表面声子极化激元(SPhPs)和表面等离子体激元(SPPs),通过SiO2纳米柱保持的150 nm厚的真空间隙间隔分开。为了比较的目的,还在两个掺杂的Si表面之间进行测量。测量的辐射通量与基于波动电动力学的理论预测吻合得很好。对于SiC-Si样品,获得了超过~ 8.2的黑体极限的通量增强,由于SiC和Si光线的光谱失配以及SPhP和SPP共振,其小于Si-Si样品的增强(~ 12.5)。然而,由于SiC中的损耗低于Si并且SPhP-SPP耦合比SPP耦合弱,SiC-Si样品的近场增强表现出更显著的单色行为,其共振通量比Si-Si样品的共振通量大约5倍。这项工作表明,它是可能的调制NFRHT通过表面极化激元耦合,并将加速开发的能量转换和热管理设备利用近场效应的不同材料之间的热辐射。
2020-03-06 physics.app-ph physics.optics
Infinite Series Solution of the Time-Dependent Radiative Transfer Equation in Anisotropically Scattering Media
本文将各向异性散射介质中的含时辐射传输方程作为无穷级数求解,推导了零次和单次散射的解析解,并利用隐藏对称性加速高阶项的数值计算,在同等精度下比传统Monte Carlo模拟快数个数量级,显著提升了计算效率。
2024-07-23 hep-ph math-ph math.MP
Laser dynamics in nonlinear transparent media with electron plasma generation: effects of electron-hole radiative recombinations
通过激光微加工在非线性透明材料上制造的光学器件的性能通常依赖于三个主要因素:特征激光参数(即激光功率、脉冲持续时间和脉冲重复率)、主体材料的特征性质(例如它们的色散、光学非线性或自聚焦特性等)、光学特性(例如它们的光学特性)、光学特性(例如它们的光学特性)和光学特性(例如它们的光学特性)。以及雪崩碰撞电离、多光子电离和电子-空穴辐射复合等物理过程的相对重要性。这些因素共同作用以施加激光操作的机制,特别是它们的竞争决定了适当的激光操作机制。本文从理论上研究了多光子吸收、等离子体电离和电子-空穴辐射复合过程之间的竞争对具有克尔非线性透明材料中激光动力学的影响。该研究依赖于一个模型组成的K阶非线性复杂的Ginzburg-Landau方程,耦合到一阶方程描述的电子等离子体密度的时间变化。连续波的稳定性分析,调制不稳定性的方法,揭示了多光子吸收和电子-空穴辐射复合过程的组合可以是有害的或有利的连续波操作,这取决于主机介质的群速度色散。数值模拟的模型方程在全非线性制度,揭示了脉冲串的振幅增强的辐射复合过程的存在。诱导的电子等离子体的密度的数值结果功能两个不同的制度的时间演化,取决于电子-空穴辐射复合过程的强度。
2021-02-20 cond-mat.mtrl-sci nlin.PS physics.optics
Near-field radiative heat transfer between rough surfaces modeled using effective media with gradient distribution of dielectric function
粗糙表面间近场辐射换热(NFRHT)在近场能源利用的工程实践中广泛存在,需要对其进行深入研究,特别是从物理机理的角度进行研究。本文建立了一个有效的多层模型来研究碳化硅(SiC)随机粗糙表面之间的非均匀热变形。利用有效介质理论(EMT),得到了各层的有效介电函数,沿介质深度形成了介电函数的梯度分布。分析了有效介电函数对表面声子极化激元(SPhP)的影响,结果表明,SiC填充率小的有效层的SPhP共振频率比SiC体材料低。从介电函数的梯度分布SPhPs的耦合产生新的表面模式,占主导地位的NFRHT。对均方根高度(RMS height,σ)影响的研究表明,随着σ的增大,局域态密度(LDOS)和谱热流密度的峰值均发生红移,而峰值频率以下的谱热流密度增大。这可以归因于粗糙层内SPhPs的耦合。研究还发现,平均间距粗糙表面间的总净热通量大于光滑表面间的总净热通量,且随σ的增大而增大,这为NFRHT的强化提供了一种新的途径。本文的工作为粗糙表面间非线性摩擦传热的模拟和理解提供了参考。
2019-07-06 physics.app-ph physics.optics
Achieving strongly negative scattering asymmetry factor in random media composed of dual-dipolar particles
了解随机介质(如微/纳米多孔和颗粒材料)中的辐射转移,使人们能够操纵辐射的散射和吸收,并在应用中开辟新的可能性,如通过混浊介质成像,光子学和辐射冷却。强反向散射相位函数,即,负散射不对称性参数$g$是非常令人感兴趣的,其可能实现不寻常的辐射传输现象,例如光的安德森局域化。基于Foldy-Lax方程的多极展开和准晶近似(QCA),考虑结构关联的影响,严格推导了含双偶极粒子随机系统的有效传播常数和散射相函数的解析表达式.在这里,我们表明,通过利用结构相关性和第二Kerker条件的无序介质组成的随机分布的硅纳米粒子,一个强烈的负散射不对称因子($g\sim-0.5$)的多重光散射可以实现在近红外。随着散射粒子浓度的增加,后向散射也增强。此外,我们表明,在这种情况下,传输平均自由程大大减少,甚至小于独立散射近似预测。我们进一步探讨了相关的散射效应,包括修改的电和磁偶极子激发和远场干涉效应,都诱导的结构相关性,粒子的体积分数高达$f_v\sim0.25$。我们的研究结果在利用微/纳米辐射转移通过随机介质具有深远的影响。
2018-02-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall physics.optics
Tight bounds and the role of optical loss in polariton-mediated near-field heat transfer
该研究提出体等离激元与极性介质近场辐射热传递的解析框架,推导闭合形式热导并建立光学损耗与共振频率最优匹配的普适条件及紧界,用于定量评估极化激元材料。
2023-03-06 cond-mat.mes-hall physics.optics
Quantitative photoacoustic imaging in radiative transport regime
定量光声层析成像(QPAT)的目的是根据介质内部吸收能量分布的数据重建非均匀介质的光学和热力学性质。关于QPAT中的反问题已经有了广泛的理论和计算研究,然而,大多数是在扩散状态下。在这项工作中,我们提出了一些数值重建算法的多源QPAT在辐射传输制度的能量数据收集在单个或多个波长。我们表明,当被探测的介质是非散射,明确的重建计划可以推导出重建的吸收和Gruneisen系数。当利用多个波长的数据时,我们可以同时重建吸收,散射和Gruneisen系数。我们通过数值模拟表明,重建是稳定的。
2012-07-19 cs.NA math.NA physics.med-ph
Dipole emission and coherent transport in random media II. Density of states vs. index of refraction
这是第二个一系列的文件,致力于发展一个微观方法的偶极发射过程及其关系到相干运输随机介质。在这封信中,我们推导出了虚腔中发射体的横向衰减率与主介质的复折射率之间的关系。我们认为,在过渡频率和主机散射体的相关长度的函数的自发发射的抑制/增强的标准的可能性。此外,我们研究了辐射/非辐射性质的净功率发射通过微观分析所涉及的散射事件。这项研究揭示了与以前的解释的本质差异。
2009-03-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Radiatively broadened thermal emitters
我们研究了以辐射增宽材料激发为特征的半导体系统的白炽度。我们表明,发射光谱的形状和峰值发射率值的辐射和非辐射弛豫率的材料模式之间的比率确定。我们的系统是一个重掺杂的量子阱,在中红外波段表现出集体明亮的电子激发。这种集体模式的自发发射率强烈地依赖于发射方向,并且对于固态系统不常见,可以主导非辐射散射过程。因此,当检测角度变化时,白炽光谱经历强烈的修改。白炽是模拟解决量子朗之万方程,包括微观描述的集体激发,衰减到电子和光子浴。我们表明,发射率达到统一的值为一个明确的方向,并提出了一个角度的辐射模式,这是非常不同的振荡偶极子。
2015-10-12 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Femtosecond laser inscriptions in Kerr nonlinear transparent media: dynamics in the presence of K-photon absorptions, radiative recombinations and electron diffusions
飞秒激光与克尔非线性光学材料相互作用时,由于克尔非线性引起的自聚焦引起的光束衍射平衡,使得飞秒激光以细丝的形式传播。飞秒激光诱导是一种普遍现象,属于超短激光加工系统特有的一般类型的过程,与非线性和色散之间的竞争相关,也已知会促进光孤子。本文研究了飞秒激光在具有克尔非线性的透明介质中刻写的模型。在记录时,激光器将能量存储在光学材料中,从而引起电子等离子体。该模型由一个三次复Ginzburg-Landau方程组成,其中一个额外的K阶非线性项考虑了K光子吸收过程。复杂的Ginzburg-Landau方程耦合到一个时间一阶非线性常微分方程,占时间演化的等离子体密度。研究的主要目的是研究多光子吸收、辐射复合和电子扩散过程之间的竞争对激光振幅和等离子体密度的时间分布的影响。从数值模拟中,它被发现,当光子数(即K)有助于多光子电离是足够大的,考虑到电子扩散过程有利于周期性结构的时间分布的激光和等离子体密度。光孤子训练中的脉冲重复率随电子扩散系数的增加而增加,而等离子体密度是一个多周期非谐波模式的训练。
2021-10-06 cond-mat.mtrl-sci nlin.PS physics.optics
How Shaped Waves Propagate in Scattering Media
Institut Langevin(朗之万研究所);ESPCI Paris(巴黎高等物理化工学院);PSL University(巴黎文理研究大学);CNRS(法国国家科学研究中心)
本文提出矩阵输运方程,用于描述波前控制的相干波在散射介质中的传播,并解析推导传输本征通道的能量与电流分布,经波动方程数值验证,为复杂介质中的相干波控制提供新框架。
2026-10-01 cond-mat.dis-nn math-ph math.MP
The Quantum Vacuum of Complex Media. A Unified Approach to the Dielectric Constant, the Spontaneous Emission and the Zero-Temperature Electromagnetic Pressure
我们从一个关键的角度研究了几个量子电动力学现象通常涉及到真空电磁(EM)在复杂介质中的波动。用微观图解法计算了介质中的共振位移、自发发射率、局域态密度和vanderWaals-Casimir压强。我们发现,在最近的一些作品中,这些效果不能归因于EM真空的能量的变化,但介电自能的变化。这种能量是介电组分的裸极化率与实际极化真空的EM波动相互作用的结果。我们已经找到了一个精确的表达式,这些波动的频谱在统计均匀的电介质。这些波动结果是不同的正常的辐射模式。后者携带零点能量(ZPE)。关于自发发射,我们澄清了辐射的性质和所谓的局部场因素的起源。与以前的工作相比,发现了重大的差异。我们对辐射和非辐射能量转移现象进行了详细的分析。本文给出了麦克斯韦-加内特介质中间隙杂质的衰减率和大腔体中实质杂质的衰减率的解析公式。有效介电常数的构造是一个自洽问题。根据零温时介质自能的变化计算了复杂介质中的范德华压力。一个额外的辐射压力似乎与电磁真空能量的变化。
2009-12-16 hep-th physics.optics quant-ph
Beyond leading order logarithmic scaling in the catastrophic self-focusing (collapse) of a laser beam in Kerr media
研究了激光束在非线性克尔介质中的突变稳态自聚焦(坍缩)现象。在塌缩距离$z=z_c$附近,自相似解的宽度服从$(z_c-z)^{1/2}$标度律,并具有著名的重对数型$\propto (\ln|\ln(z_c-z)|)^{-1/2}$的首阶修正。我们表明,重对数修改的有效性需要双指数大振幅的解决方案$\sim {10^{10}}^{100}$,这是不现实的,无论是在物理实验或数值模拟。我们推导出一个新的方程的磁慢参数,它决定了系统的自聚焦在一个大范围的解决方案的振幅。基于这个方程,我们发展了一个微扰理论的标度修改超出领先的重对数。我们表明,对于初始脉冲的光功率适度高于($\lesssim 1.2$)的自聚焦的临界功率,新的缩放同意与数值模拟开始的振幅只有三倍以上的初始脉冲。
2013-02-19 math.AP nlin.PS physics.optics
Acousto-optic effect in random media
我们考虑随机介质中的声光效应。我们推导了描述多重散射光在介质中传播的辐射输运方程,介质的介电常数由声波调制。利用这一结果,我们提出了一个小的吸收不均匀性的存在下的声光测量的灵敏度的分析。
2016-12-11 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.optics