Consequences of nonreciprocity in reflection from a truncated spatial Kramers-Kronig medium
研究了截断Kramers-Kronig（KK）介质的反射非互易性对散射和波导特性的影响。我们专注于最简单的空间轮廓模仿介电响应。我们证明了在双向均匀照明下，有限厚的KK介质板只能支持单侧零散射。然而，对于两个入射光束之间的相位滞后，可能在另一侧具有零散射。这被证明是由于固有的不对称性的KK介质的反射nonreciprocities的后果。我们进一步研究单向照明的表面模式的可能性。对于特定的参数范围内，我们表明TM偏振表面等离子体的存在，只有从一侧照明。这种模式的起源追溯到非均匀的金属类层的负实部的介电常数在KK介质。
2017-05-14 physics.optics
Single-shot Kramers-Kronig complex orbital angular momentum spectrum retrieval
轨道角动量（OAM）谱诊断是各种基于OAM的系统的基本构建块。其中，简单的同轴干涉测量可以在几次激发中恢复复杂OAM光谱的幅度和相位信息。然而，由于测量中固有的信号-信号差拍干扰，其单次激发检索仍然是虚幻的。在这里，我们将相干通信中的Kramers-Kronig（KK）接收器的概念引入OAM领域，从而实现严格的单次OAM频谱测量。本文详细介绍了KK法的工作原理和要求，并应用该技术对各种特征OAM状态进行了精确测量。此外，我们讨论了载波信号功率比和严格检索所必需的采样点的数量的影响，并评估了一个大的随机OAM频谱和高维空间的性能。单次KK干涉测量显示了实时表征复杂OAM状态的巨大潜力。
2022-06-26 physics.optics
Kramers-Kronig potentials for the discrete Schrödinger equation
在一项开创性的工作中，S.A.R.霍斯利和合作者[S.A.R. Horsley { \em等}，Nature Photon. { \bf 9}，436（2015）]已经表明，在薛定谔和亥姆霍兹方程的非厄米扩展的框架中，具有通过空间Kramers-Kronig关系彼此相关的实部和虚部的空间分布的局部化复散射势是无反射的，并且在某些条件下甚至是不可见的。在这里，我们考虑离散版本的薛定谔方程，它通常描述波输运的晶格上的Kramers-Kronig势的散射特性。与连续的薛定谔方程相反，在晶格上，一个定态的Kramers-Kronig势是反射的。然而，它表明，在一定条件下，缓慢的漂移可以使潜在的不可见。
2017-09-27 physics.optics quant-ph
Designing Refractive Index Fluids using the Kramers-Kronig Relations
对于许多光学应用，精确地调谐液体的折射率是有利的。在这里，我们利用光学中一个成熟的概念来实现这一目的。Kramers-Kronig关系提供了（实际）折射率的光谱变化与吸收系数之间的物理联系。特别地，吸收系数的急剧光谱变化引起在该变化的光谱附近的折射率的增强或减小。通过使用明亮的商品染料，满足这一吸收要求，我们证明了使用的Kramers-Kronig关系预测拨号在水溶液中的折射率值，否则只能达到有毒的专业液体。
2020-03-27 physics.app-ph physics.optics
Bidirectional invisibility in Kramers-Kronig optical media
介绍了一类具有完全不可见的复介电常数分布的平面电介质，对于左入射侧和右入射侧都是如此。这种光学介质是局部各向同性的、非磁性的，并且属于最近发现的Kramers-Kronig介质类[{\it Nature Photon.} 9，436（2015）]，即介电常数的实部和虚部的空间分布通过希尔伯特变换彼此相关。从单向到双向隐形的过渡，并实现尖锐的反射以上的截止入射角的可能性，也进行了讨论。
2016-07-14 physics.optics quant-ph
Extension of the Kramers-Kronig method for polarized infrared reflectance spectra from the face of low-symmetry crystals
本文将Kramers-Kronig方法推广到处理低对称性晶体表面的偏振红外反射光谱，其中主介电轴的方向依赖于频率。它示出，如何获得频率依赖性的复反射率张量分量，使用三个反射光谱测量的入射波的线性偏振的不同方向，当反射波立即发送到检测器。本文将该问题转化为积分方程组的形式，并找到了有效的数值求解方法，讨论了在反射率张量的基础上进一步恢复复介电张量的问题。单斜晶体的情况下被认为是详细的。本文给出了推广的Kramers-Kronig方法在单斜晶格氧化铋单晶（ac）面反射光谱中的应用实例。
1997-07-10 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Non-reflecting permittivity profiles and the spatial Kramers-Kronig relations
我们表明，如果一个平面介质的介电常数分布是在上（下）半复位置平面的解析函数，那么它不会反射辐射从左（右），无论入射角。因此，使用空间Kramers-Kronig关系，可以从某个给定的虚部导出介电常数分布的实部（或反之亦然），使得反射被保证为零。这个结果对标量和矢量波理论都是有效的，并且可能与有效吸收辐射或减少来自物体的反射有关。
2015-02-28 math-ph math.MP physics.optics
A Generalization of the Kramers-Kronig Relations for Linear Time-Varying Media
我们探索的数学理论，严格地描述与线性时变，一般色散，电磁本构参数的介质的响应。我们表明，即使当时间的不均匀性发生在一个时间尺度可比或短于驱动场的时间周期，人们仍然可以定义一个物理意义上的时变色散。因此，一组广义的Kramers-Kronig关系的调查链接的实部和虚部的时变频率色散谱表征介质的本构响应。除其他外，我们研究的情况下的洛伦兹介电响应随时间变化的体积密度的可极化原子，并提出了不同的电路等效的控制微分方程，这反过来又允许我们使用的概念，广义随时间变化的阻抗/导纳的随时间变化的电阻器，电感器和电容器。
2020-08-10 physics.app-ph physics.optics
Detection and correction of the misplacement error in THz Spectroscopy by application of singly subtractive Kramers-Kronig relations
在太赫兹反射光谱中，不透明介质的复介电常数是基于反射波的振幅和相位来确定的。通常存在由于参考样本的错位而引起的相位误差的问题。这样的实验误差带来了因果关系原理所引起的相位和幅度之间的不一致。我们提出了一个严格的方法来解决这个相关的实验问题，通过使用基于单减法Kramers-Kronig关系的优化方法。该方法的适用性被证明为在光谱范围从0.5至2.5太赫兹的n型未掺杂的（100）InAs晶片上的测量数据。
2005-05-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.optics
Kramers-Kronig causality in integrated photonics: The spectral tension between ultraviolet transition and mid-infrared absorption
Southern University of Science and Technology（南方科技大学）；International Quantum Academy（国际量子科学院）；Shenzhen Futian SUSTech Institute for Quantum Technology and Engineering（深圳福田南科大量子技术与工程研究院）；College of Physics and Optoelectronic Engineering, Shenzhen University（深圳大学物理与光电工程学院）；Institute of Advanced Photonics Technology, School of Information Engineering, Guangdong University of Technology（广东工业大学信息工程学院先进光子技术研究所）
研究揭示了残留杂质对紫外和中红外频谱的共同影响，通过Kramers-Kronig因果性调控群速度色散，改进了集成光子学的频谱工程。
2026-03-31 physics.optics
Non-iterative complex wave-field reconstruction based on Kramers-Kronig relations
本文提出了一种新的重建复杂波场的计算成像方法。由于零频分量的存在，光瞳振幅调制的测量信号具有与离轴全息图相似的频谱。本文建立了它们之间的数学类比。基于这一观察和任何衍射极限系统下的带限信号的解析性，利用Kramers-Kronig（KK）关系的算法，仅从强度图案恢复相位信息。从感测侧来看，至少只需要两次测量。从重建算法方面来看，该方法无需迭代和参数，也不需要对样本特征做任何假设。与现有的相位成像方法相比，它具有许多优点，可以为理解当前的计算成像方法提供一个独特的视角。
2020-05-11 eess.IV eess.SP physics.optics
Wave reflection in dielectric media obeying spatial Kramers-Kronig relations
在最近的一项工作中，S.A.R. Horsley和同事[Nature Photon 9，436-439（2015）]相当有趣地表明，平面介电介质（其介电常数的实部和虚部通过空间Kramers-Kronig（KK）关系相关）是单向无反射的，无论入射角如何。这种迷人的性质，除了扩展我们对反射基本现象的理解外，还可能为设计具有有效光吸收的透明表面和薄材料提供新的方法。然而，KK介质通常描述的缓慢衰减的复介电常数分布，这可能会引入一些微妙的问题，在散射问题的研究。在这里，我们给出了一个关于介电分布虚部的条件，该条件保证了正确散射态的存在，并给出了无漏洞的KK介质单向无反射特性的证明。最后，我们表明，不稳定性可能会出现在界面处的KK介质时，介质是不纯粹的耗散。
2015-10-06 physics.optics quant-ph
Spatial Kramers-Kronig relation and unidirectional light reflection induced by Rydberg dipole-dipole interactions
信号场的色散与吸收响应之间的Kramers-Kronig（KK）关系可以通过均匀样品靶原子与控制原子之间的偶极-偶极相互作用从频域映射到空间域。这是通过在单光子远失谐驱动机制中为三能级靶原子建立有效的二能级组态，同时在单光子共振驱动机制中为三能级控制原子保持高的里德伯激发来实现的。我们特别发现，它是可行的，以实现一个动态可调的空间KK关系，支持非对称，甚至单向反射适当的信号频率在一个受控的范围。采用周期性晶格的目标原子，多重布拉格散射可以进一步纳入空间KK关系，大大提高了非零反射率，而不会打破不对称或单向反射。
2022-04-19 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Determining the Refractive Index of Human Hemoglobin Solutions by Kramers-Kronig Relations with an Improved Absorption Model
根据人血红蛋白水溶液在$250\,{\rm nm} - 1100\,{\rm nm}$波长范围内的吸收光谱，利用Kramers-Kronig（KK）关系式计算了其折射率的实部，并给出了相应的不确定度分析。在先前的研究中，采用KK关系，考虑到了该光谱范围之外的水的强紫外（UV）和红外吸收。我们通过包括水吸收的浓度依赖性以及通过建模血红蛋白的肽骨架的深紫外吸收来改善这些结果。深紫外吸收率模型的两个自由参数通过全局拟合来固定。
2017-11-02 physics.bio-ph physics.med-ph physics.optics
Spatial Kramers-Kronig relation and controlled unidirectional reflection in cold atoms
我们提出了一个模型，用于实现频率依赖的空间变化的探测器在冷原子样品的磁化率。结果表明，当使用强度在空间线性变化的远失谐控制场时，频域中探测极化率实部和虚部之间的Kramers-Kronig（KK）关系可以映射到空间域。这种非厄米介质表现出一个单向的无反射频带的探测光子入射从左或右样本端。特别有趣的是，我们可以通过分别改变控制场强度和频率来调谐频带以及选择对应于消失反射率的方向。对于现实的原子密度来说，来自另一个方向的非零反射率通常很小，但可以通过将布拉格散射纳入空间KK关系来大大增强，以实现高反射率对比度。
2020-10-21 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Verification of generalized Kramers-Kronig relations and sum rules on experimental data of third harmonic generation susceptibility on polymers
我们提出了第一次谐波产生数据的分析，利用广义非线性Kramers-Kronig（K-K）关系和求和规则的全部潜力。我们考虑两组公布的宽光谱范围的实验数据的三次谐波产生的敏感性不同的聚合物，聚硅烷（频率范围：$0.4-2.4$ $eV$）和聚噻吩（频率范围：$0.5-2.0$ $eV$）。我们发现，独立的截断色散关系连接的实部和虚部的三次谐波产生的磁化率$ω^{2α}χ^{(3)}(3ω; ω, ω,ω)$的时刻，与$α$范围从0到3，与理论一致，而没有收敛，如果我们选择$α=4$。我们重复同样的分析$ω^{2α}[χ^{(3)}(3ω; ω, ω,ω)]^{2}$，并表明，大量的独立的K-K关系连接的实部和虚部的功能检查。我们还计算的实部和虚部的适当时刻的总和规则，并观察到，只有考虑更高的权力的磁化率正确的消失和规则更精确地遵守。求和规则提供有关材料结构特性的明确信息，似乎需要更宽的光谱范围。这些约束条件预计将适用于任何材料，并提供任何实验或模型生成的数据必须遵守的自洽性的基本测试。
2003-02-22 cond-mat.mtrl-sci physics.atom-ph physics.chem-ph
Raman Signal Extraction from CARS Spectra Using a Learned-Matrix Representation of the Discrete Hilbert Transform
消除相干反斯托克斯拉曼散射（CARS）光谱中由于非共振背景（NRB）的干扰而产生的畸变对于定量分析至关重要。流行的计算方法，Kramers-Kronig关系和最大熵方法，已经证明是成功的，但可能会产生显着的错误，由于在任何部分超出记录窗口的峰延伸。在这项工作中，我们提出了一个学习矩阵的方法，离散希尔伯特变换，易于实现，快速，并显着提高拉曼检索的准确性，使用Kramers-Kronig方法。
2022-06-23 eess.SP physics.optics
How to be causal: time, spacetime, and spectra
我解释了一个简单的定义因果关系的广泛使用，并指出它如何链接到克拉默斯-克罗尼格关系。用时间微分方程来说明因果关系，然后向我们展示了写下动力学模型的方法，以便它们的因果性质/在这里使用的意义上/应该是显而易见的。为了扩展现有的因果关系的治疗，只在频域中工作，我推导出一个长期的Kramers Kronig关系的重新制定不仅适用于时间的因果关系，而且时空的“光锥”因果关系的基础上进行的波的信号。我也将这种因果推理应用于麦克斯韦方程组，这是一个有指导意义的例子，因为它们的因果性质有时会引起争论。
2018-06-01 physics.class-ph physics.optics
An electromagnetic model for biological tissue
这篇文章是早期Kramers-Kronig生物组织分析的概括，发表于2010年，“Kramers-Kronig生物皮肤分析”。其目的是通过对所采用的电磁模型进行补充说明并提供进一步的技术细节来补充和支持先前的分析。生物组织被建模为导体中的电介质，这需要同时使用商子空间和乘积子空间来形成完整的拓扑覆盖空间。辨别合适的商使得能够决定性地将组织的介电行为与过量的电导率分离。揭示的剩余介电行为符合基于电磁理论的预期和那些通常持有的介电材料。一个赞赏冲突的实验吸收测量跨越光谱，生物皮肤的报告，产生概念化的损伤依赖的衰减系数。最后，描述性的代码提供了在原来的分析中实现的数值算法。
2011-12-21 cond-mat.mes-hall physics.bio-ph physics.optics
Causality-based criteria for a negative refractive index must be used with care
利用Kramers-Kronig关系式中的因果关系原理，我们推导出了负折射率的广义判据，该判据允许在观测频率$ω$下不完全透明。它还允许我们将损耗的全局特性（即其频率响应）与其在$ω$的局部行为联系起来。然而，基于空穴率的标准依赖于群速度，而不是坡印廷矢量。由于这两个标准不等价，我们提供一些简单的例子来比较这两个标准。
2008-12-08 physics.optics
Temperature Dependence of the Index of Refraction of Fused Silica
为了解释熔融石英的可见光折射率的正温度系数，我提出了一个简单的模型，它假设一个单一的紫外共振。假设热增宽并使用Kramers- Kronig关系会导致温度系数与测量值定性一致，但不是定量一致。
1997-12-31 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Causality relations for materials with strong artificial optical chirality
我们表明，基本的因果关系原理被应用到强手性人工材料产生的广义Kramers-Kronig关系的观测值-圆二色性和旋光性。这些关系包括由材料特定特征确定的Blaschke项-复频率平面上的传输振幅的零点。通过银膜中手征空穴的亚波长阵列的例子，我们表明，因果关系不仅可以用于实验数据的精确验证，而且可以用于解决材料异常和共振的位置和量化的手征分裂的程度。
2014-08-21 physics.optics
