Intensity correlations between reflected and transmitted speckle patterns
本文从理论上研究了无序散射介质的输入面和输出面上测量的光强之间的空间相关性。我们表明，在大的光学厚度，长程空间相关性持续存在，并采取负值。对于小的光学厚度，短程和长程相关共存，与依赖于光学厚度的相对权重。这些结果可能对通过波前整形控制波在复杂介质中的传播具有直接的意义，从而在传感、成像和信息传输中找到应用。
2015-08-24 physics.optics
Lateral shifts and angular deviations of Gaussian optical beams reflected by and transmitted through dielectric blocks: A tutorial review
在这项工作中，我们总结了目前的状态了解的横向位移和角偏差的光束通过介质块传播。在第一部分中，分析公式，发现临界入射角，数值计算进行了比较，并在可能的情况下，从高斯扩展到更一般的角分布。讨论了临界入射角和布鲁斯特入射角的角度偏差。被称为复合古斯-汉臣位移的组合效应显示出有趣的轴向依赖性，并且在特定情况下显示出光振荡的有趣现象。在第二部分中，详细讨论了弱测量技术，并与直接光学测量进行了比较。
2019-12-18 physics.optics
Amplitude response of a Fabry-Perot interferometer
本文用相空间方法分析了法布里-珀罗干涉仪的复反射和复透射振幅，其中振幅的实部和虚部作为基本变量。作为腔的光路长度的函数，反射振幅描述为圆，而透射振幅由蜈蚣给出。系统性能与这些曲线的几何参数直接相关。
2015-04-19 physics.optics
Lateral shift of the transmitted light beam through a left-handed slab
据报道，当光束通过空气中的左手介质板时，透射光束的横向偏移可以是正的，也可以是负的。给出了侧移为正的必要条件。通过对高斯光束的数值模拟，证明了定相法的有效性。对板的厚度进行限制，这对于梁在行进中保持其轮廓是必要的。结果表明，在对称结构中，反射光束的横向位移等于透射光束的横向位移。
2004-11-09 physics.optics
Superluminal pulse reflection from a weakly absorbing dielectric slab
从理论上研究了弱吸收介质平板反射光脉冲的群延迟，发现在平板共振（$Re(kd)=mπ$）附近，弱吸收介质平板反射光脉冲具有较大的负群延迟。反射和透射脉冲的群延迟将随着吸收的增加而饱和。
2006-04-10 physics.optics
Generalized Snell's laws for rough interfaces
Aix Marseille Univ, CNRS, I2M（艾克斯-马赛大学）；UC Irvine（加州大学尔湾分校）
本文研究了粗糙界面的波反射与透射问题，通过分离尺度的渐近分析，揭示了反射和透射场中的镜面与散射成分，推导了依赖于界面有效散射算子的广义斯涅尔定律。
2026-03-18 math-ph math.MP physics.class-ph
Generalized Matrix Transformation Formalism for Reflection and Transmission of Complex Optical Waves at a Plane Dielectric Interface
我们描述了一个广义的形式主义，解决复杂的光波在平面介质界面的反射和透射的基本问题。我们的形式涉及广义算子矩阵的应用，以获得反射和透射的平面波场的入射组成平面波场。我们推导出这些矩阵，并通过实现这些矩阵来描述完整的形式主义。这种形式主义，虽然物理上等价于菲涅耳形式主义，但与后者相比，具有更高的数学优雅性和计算效率。我们利用精确的三维表达式的组成平面波矢量和电场的入射，反射和透射波，这使我们能够无缝地分析平面波，傍轴和非傍轴光束，高度发散和紧密聚焦的束场，以及波的杂项波前形状和属性，使用单一的形式主义。精确的电场表达式自动包含了几何相位信息，同时通过使用适当的乘法因子保留了波前曲率信息。我们证明了我们的形式主义，通过获得在模拟高斯光束模型的反射和透射场。最后，我们简要地讨论了我们的广义形式主义是如何能够分析的反射-透射问题的一个非常大的一类复杂的光波-通过参考一些新的作品，从目前的文献作为示例性的情况下。
2020-11-19 physics.comp-ph physics.optics
Tunable superluminal reflection and transmission through a slab doped with Raman driven atoms
本文研究电磁脉冲通过掺杂四能级Raman驱动原子平板的反射与透射，通过调节控制场强度可实现脉冲在亚光速与超光速之间的可调切换。
2024-03-24 physics.optics quant-ph
Theoretical analysis of Fresnel reflection and transmission in the presence of gain media
当单色电磁平面波到达其透明主体（即，入射介质）和放大（或增益）第二介质，入射光束分裂成反射波和透射波。一般来说，存在与透射光束的k向量有关的符号模糊性，这需要在开始时决定透射光束在从界面后退时是应该增长还是衰减。在从高折射率的电介质到低折射率的增益介质的大角度入射的上下文中，已经提出并最突出地解决了这个问题。这里，传输的k矢量的相关符号确定增益介质内的类倏逝波是指数增长还是远离界面衰减。我们研究这一点和相关的问题，在一个更一般的设置，入射光束被视为一个有限持续时间的波包，其足迹在界面平面有一个有限的宽度。将考虑从有限厚度增益板反射和透射的情况以及与半无限增益介质相关的情况。我们的入射波包的时空谱的宽度要求我们开发一个通用的策略来决定进入增益介质的所有k向量的符号。这样的策略出现从因果关系的约束，自然是强加在反射和透射波包的考虑。
2021-09-30 physics.optics
Fresnel reflection and transmission in the presence of gain media
当单色电磁平面波到达其透明主体（即，入射介质）和放大（或增益）第二介质，入射光束分裂成反射波和透射波。一般来说，存在与透射光束的k向量有关的符号模糊性，这需要在开始时决定透射光束在从界面后退时是应该增长还是衰减。在从高折射率的电介质到低折射率的增益介质的大角度入射的上下文中，已经提出并最突出地解决了这个问题。这里，传输的k矢量的相关符号确定增益介质内的类倏逝波是指数增长还是远离界面衰减。我们研究这一点和相关的问题，在一个更一般的设置，入射光束被视为一个有限持续时间的波包，其足迹在界面平面有一个有限的宽度。将考虑从有限厚度增益板反射和透射的情况以及与半无限增益介质相关的情况。我们入射波包的时空谱的宽度要求我们开发一种通用策略来决定进入增益介质的所有k矢量的符号。这样的策略出现从因果关系的约束，自然是强加在反射和透射波包的考虑。
2021-08-11 physics.optics
Manipulating light at distance by a metasurface using momentum transformation
介绍了一种动量守恒的方法来操纵光的距离使用超曲面。给定超颖表面一侧的特定场和另一侧的特定期望场，建立了一般的动量边界条件，确定了超颖表面引起的振幅、相位和极化变化。这种方法，称为动量变换，使一个系统的方法来合成超表面的反射和透射场的完全控制。几个合成说明性的例子：一个涡旋超几何高斯光束和“延迟开始”加速光束的菲涅耳区域操作，和笔形光束辐射器和全息转发器的弗劳恩霍夫区域操作。
2014-11-08 physics.optics
Transmission and multiple reflection mechanisms of guided streamers propagating through grounded annular electrode and interacting with grounded surface electrode
本文通过光学与电学表征结合，研究了大气压等离子体射流中导引流穿过接地环形电极并与接地表面电极相互作用时的传输与多次反射机制，发现反射流呈负极性且传播时间更短，并基于实验数据构建了等效电学模型。
2023-05-16 physics.optics physics.plasm-ph
Light scattering control in transmission and reflection with neural networks
散射通常限制了在诸如生物医学成像、光遗传学、光学捕获和光纤通信或成像等应用中的光的受控递送。这种散射可以通过适当地成形进入材料的光波前来控制。在这里，我们展示了一种用于灯光控制的机器学习方法。利用成对的二进制强度图案和强度测量，我们训练神经网络（NN），以提供必要的波前校正，以形成散射体后的光束。此外，我们证明，神经网络可以用来找到一个功能之间的关系，透射和反射的散斑图案。作为这种关系的有效性的证明，我们证明了通过不透明介质使用反射光传输的光的聚焦和扫描。我们的方法证明了神经网络的多功能性，用于光整形和有效灵活地校正散射。特别是，基于反射光的传输控制的可行性为光学成像，传感和光传输的应用开辟了新的机会。
2019-02-17 physics.optics
Efficient data transport over multimode light-pipes with Megapixel images using differentiable ray tracing and Machine-learning
Microsoft Research（微软研究院）
针对多模光纤图像解码计算复杂度高的问题，提出结合可训练光线追踪数字孪生体与U-Net的方法，用基于冯·米塞斯分布的可微互信息估计器端到端训练，实现66 kB数据高效恢复，性能优于本征模方案。
2023-08-24 cs.AI cs.CV physics.optics
A transparent radiative cooling photonic structure with a high NIR reflection
具有透明外壳的建筑物或车辆可被阳光加热，导致用于冷却的能量消耗，并且在极端情况下导致在炎热气候下的车辆中暑。因为只有用于照明的可见光对于这些应用是必不可少的，所以应当反射NIR太阳辐射以减少热增益，并且应当通过使用天空作为散热器来增强红外辐射发射以进一步冷却。利用高近红外反射率，在ZnO/Ag/ZnO上制作了一种透明的二维石英光栅辐射冷却光子晶体结构，实现了节能和安全。81%的可见光透过，57%的近红外太阳辐射反射，90%的热红外辐射发射，通过光子结构实现综合冷却。理论上，这种结构的反射太阳辐射和红外辐射冷却的总功率是平面二氧化硅的两倍多。现场试验表明，采用这种结构，用平板石英覆盖的密封室的温升可降低53.7%。这一工作表明，白天辐射冷却的概念可以与可见光的利用相结合，具有很大的实际应用价值。
2021-02-05 physics.app-ph physics.optics
Direct calculation of the strong Goos-Hänchen effect of a Gaussian light beam due to the excitation of surface plasmon polaritons in the Otto configuration
本文从理论上研究了表面等离子体激元激发对$p$偏振高斯光束斜入射到Otto位形的介质-金属双层膜上的Goos-Hänchen横向位移的影响。我们发现，横向位移敏感地依赖于金属层的厚度和入射光束的宽度，以及入射角。在激发表面等离子体激元的入射角附近，随着金属层的厚度增加通过临界值，横向位移从大的负值变为大的正值。对于宽入射光束，最大的前向和后向横向位移可以高达几百倍的波长。随着入射高斯光束的宽度减小，横向偏移的幅度迅速减小，但是反射光束的宽度与入射光束的宽度的比率（其测量反射光束轮廓的变形程度）增大。在所考虑的所有情况下，我们发现反射光束被分成两部分。我们还发现透射光束的横向位移总是正的，而且很弱。
2019-01-12 physics.optics
One dimensional light localization with classical scatterers; an advanced undergraduate laboratory experiment
1958年，安德森在固体中的电子输运的背景下引入了通过无序的电子波局域化现象。它仍然是基础和应用研究的重要领域。所有的波现象，包括光，都被认为存在于受限的一维几何中。我们在这里提出了一系列的实验，说明，使用一个简单的实验安排和方法，光在准一维物理系统的本地化。在实验中，从一堆不同厚度的载玻片反射和透射的光揭示了对于小厚度的欧姆定律型行为，以及对于较厚的载玻片堆向透射功率的指数衰减的演变。在我们实现的实验中，光的吸收可以忽略不计。对于较大的载玻片堆叠，也观察到与一维行为的弱偏离。实验和分析的结果，然后显示波本地化的许多基本特征，是相对简单，经济，适合在本科水平的实验室实验。
2016-03-18 physics.ed-ph physics.optics
