Electromagnetically induced gratings created by extremely short non-overlapping pulses of light in a three-level resonant mediu
本文基于Maxwell-Bloch方程组的数值解，证明在三级共振介质中无需先前研究的近似即可生成和控制布居光栅，且额外能级不破坏该效应，扩展了超短脉冲超快控制量子系统的适用性。
2024-02-18 physics.optics
Longitudinal modes in diffusion and localization of light
在这项工作中，我们包括纵向电磁波的弹性散射的传输理论使用的介质充满了点状，电偶极子。纵波和横波之间的干涉产生了两个新的通道，其中一个通道允许能量传输。这幅图是通过将辐射转移的独立散射框架扩展到包括二元偶极-偶极相互作用而得出的。我们计算了光在新的输运通道中的扩散常数，并通过考虑态密度、均分和洛仑兹局域场，研究了纵波在光扩散的其他方面的作用。在强散射状态下，不同的传输机制耦合并施加最小的电磁波传导率，从而防止介质中光的安德森局域化。我们扩展了自洽理论的本地化和比较广泛的数值模拟的预测。
2021-05-07 cond-mat.dis-nn physics.optics
Double-resonant extremely asymmetrical scattering of electromagnetic waves in periodic arrays separated by a gap
两个强烈的同时共振散射-双共振极不对称散射（DEAS）-预测在两个平行的，倾斜的，周期性的布拉格阵列分开的间隙，当散射波平行于阵列传播。这些共振之一是相对于频率（这是常见的所有类型的布拉格散射），另一个是相对于阵列之间的相位变化。散射波的衍射发散被证明是DEAS在所考虑的结构中的主要物理原因。虽然阵列是分开的，它们被示出相互作用的衍射发散的散射波跨越间隙从一个阵列到另一个。它还表明，增加两个阵列之间的分离的结果在一个更广泛和更弱的谐振相对于相移。分析是基于最近开发的新方法，允许阵列内外的散射波的衍射发散。物理解释的DEAS分离阵列的预测功能。适用条件的理论推导。
2003-10-02 physics.optics
Extremely asymmetrical scattering of electromagnetic waves in gradually varying periodic arrays
本文从理论和数值上分析了光栅振幅在非均匀条形周期布喇格阵列中的阶跃变化和渐变变化对体模和导模极不对称散射的影响。最近开发的一种新的方法的基础上津贴的衍射发散的散射波用于此分析。它表明，光栅振幅的大小的逐渐变化可能会改变EAS的图案显着，但不是根本上。另一方面，光栅中的相位变化可能导致一种全新类型的布拉格散射-双共振EAS（DEAS）。在这种情况下，两个强的同时共振（一个相对于频率，另一个相对于相位变化）的组合被预测发生在具有阶梯状相位和光栅振幅的逐渐幅度变化的非均匀阵列中。EAS和DEAS的公差，以小的光栅振幅逐渐变化的确定。这些类型的散射在非均匀阵列的主要特点是解释了阵列内外的散射波的衍射发散。
2003-11-28 physics.optics
Universal phase relation between longitudinal and transverse fields observed in focused terahertz beams
我们直接观察纵向电磁场的径向和线偏振的聚焦自由传播太赫兹光束。根据理论，纵向场相对于横向场分量相移π/2的值。这种行为被发现的所有频率成分的单周期太赫兹辐射脉冲。此外，我们表明，径向偏振太赫兹光束的纵向场具有较小的光斑尺寸相比，线偏振光束的横向场，这是在相同的条件下聚焦。
2012-08-22 physics.optics
Rigorous analysis of extremely asymmetrical scattering of electromagnetic waves in slanted periodic gratings
极不对称散射（EAS）是一种新型的周期性厚光栅布拉格散射。当散射波平行于光栅的前边界传播时，这是实现的。其最重要的特征是与入射波的振幅相比，散射波振幅的强烈共振增加：光栅振幅越小，散射波的振幅越大。本文采用改进的T矩阵算法对EAS进行了严格的数值分析。这包括调查的谐波产生内部和外部的光栅，异常强大的边缘效应，快速振荡的入射波的振幅在光栅等与以前开发的近似理论进行比较。特别是，它表明，在EAS的情况下，两波近似的适用条件是明显的限制比那些传统的布拉格散射。同时，它表明，近似理论通常是高度准确的描述EAS在最有趣的情况下，散射与强共振增加的散射波振幅。物理解释的预测效果。
2005-09-07 physics.optics
Electromagnetic reflection, transmission and energy density at boundaries of nonlocal media
我们考虑一个半无限空间色散介质具有不等的横向和纵向磁化率。边界效应的特征在于传播到表面的材料中的偏振波的任意反射系数。这些系数的具体值对应于麦克斯韦方程的各种附加边界条件（ABC）。我们推导出在边界处的电磁反射和透射系数，并研究它们对材料参数和ABC的依赖性。我们还研究了介质外的电磁零点和热谱能量密度。非局部响应消除了局部模型中存在的光谱能量密度的边界发散。的光谱能量密度显示出很大的依赖于横向和纵向磁化率之间的差异，即使在距离边界高达10 nm。
2017-01-06 physics.optics quant-ph
Deep subwavelength beam propagation in extremely loss-anisotropic metamaterials
提出并设计了介电常数张量纵向分量具有超大虚部的极端损耗各向异性金属-介质多层超材料。在这种损耗各向异性的超材料中，由于等频轮廓（IFC）几乎是平坦的，因此可以实现无衍射的深亚波长光束传输和操纵。当考虑非局域效应时，在实际的大周期多层膜结构中可以实现深亚波长光束的传输。
2013-04-18 physics.optics
Relevance of Longitudinal Fields of Paraxial Optical Vortices
纵向电磁场通常变得与强聚焦的非傍轴光束中通常占主导地位的横向分量相当。对于光学涡旋模式，它在这里强调了它们的角动量特性如何产生纵向场，在一般情况下，必须占，即使在傍轴制度。一阶纵向分量的量子化拉盖尔-高斯模式推导和数值研究相对于傍轴参数，突出轻物质和自旋轨道相互作用，源于纵向领域的弱聚焦，傍轴光束在自由空间。对光学涡旋与原子、分子和其他纳米结构相互作用的近轴近似的有效性提出了新的限制。
2020-12-17 physics.atom-ph physics.optics
Far-field mapping of the longitudinal magnetic and electric optical fields
在这封信中，我们演示了实验映射的纵向磁场和电光场与标准的扫描显微镜，涉及一个高数值孔径远场物镜。成像概念依赖于在显微镜的检测路径内插入方位角或径向偏振器，其充当光学电磁滤波器，旨在分别将来自检测体积中存在的纵向磁场或纵向电场的信号选择性地传输到检测器。由此产生的系统是通用的，非侵入性的，高分辨率，并显示出高检测效率。因此，可以用远场显微镜揭示物理和生物微结构和纳米结构的磁光特性。
2013-10-08 physics.optics
Electromagnetic Field Distribution and Divergence-Dependence of a Radially Polarized Gaussian Vector Beam Focused by a Parabolic Mirror
本研究推导了抛物面镜聚焦径向偏振高斯矢量光束的电磁场公式，基于Stratton-Chu方法分析了发散度对场分布的影响，发现太赫兹频段可产生160 MV/cm纵向电场，并提出抛物面环加速方案。
2024-06-02 physics.optics
Diffraction-free optical beam propagation with near-zero phase variation in extremely anisotropic metamaterials
设计了具有相同波长下有效介电常数张量为零实部的横向分量（平行于多层膜界面）和具有超大虚部的纵向分量（垂直于多层膜界面）的极端各向异性金属-介质多层超材料，包括基于传输矩阵方法的光学非局域性分析.分析了多层膜周期和材料损耗对深亚波长光束在多层膜中传输特性的影响，证明了多层膜具有近平坦的等频轮廓，使得深亚波长光束在多层膜中传输时相位变化接近于零。
2015-02-03 physics.optics
Orbital and spin components of the angular momentum of a general electromagnetic field
得到了经典电磁场的角动量分解为轨道分量和自旋分量，这是明显的规范不变的和一般的。这是通过利用亥姆霍兹定理将电场分解成其纵向和横向部分来完成的。任何特定电磁场的角动量的轨道和自旋分量都可以从这个公式中找到。
2006-09-05 physics.class-ph physics.optics
Oblique photons, plasmons, and current-plasmons in relativistic plasmas and their topological implications
本文建立显式协变理论并结合 Wigner 小群方法，揭示相对论等离子体中的光子与等离激元均为斜波，预言电流等离激元，并阐明其 Dirac–Weyl 拓扑及相对论透明性不存在。
2025-01-10 hep-th physics.optics physics.plasm-ph
Diffraction as a Consequence of Faraday's Law
本文考虑线偏振电磁波入射到具有边a为正方形孔径的不透明屏上。法拉第定律应用于平行于屏幕的回路，在远离源的一侧，表明波必须有纵向分量。纵向场与横向场之比是衍射角的量度。
2000-04-10 physics.optics
Longitudinal optical fields in light scattering from dielectric spheres and Anderson localization of light
最近的研究表明，无序介质中点散射体之间的纵向电磁场耦合对光的安德森局域化是有害的。然而，它一直不清楚，如果这个功能是通用的或特定的点散射。本文的工作表明，在单色光照射下，球形介质散射体外的纵向场强度与散射体的尺寸有着复杂的、非单调的关系。此外，强度降低了一个空心球，而可以调整参数的涂层球，以获得一个相对较低的纵向场与强的共振散射效率。因此，随机排列的结构（空心或涂层）球可能是有前途的三维无序材料达到安德森局域化的光。
2018-07-23 cond-mat.dis-nn physics.optics
All-dielectric active photonics driven by bound states in the continuum
最近出现的介质谐振器和超表面提供了一个低损耗的平台，有效地操纵电磁波从微波到可见光。这种平坦的超光学器件可以聚焦电磁波，生成结构化的波束和涡流，增强用于感测的局部场，以及为先进的MRI机器提供附加功能。最近的进展是与奇异的光学模式称为束缚态的连续，它可以引起极大的品质因数和超腔激光。在这里，我们实验证明了亚波长有源超腔具有极高的Q谐振，可以在超快的时间尺度重新配置。我们发现，这样的超腔使全光开关和调制非常尖锐的共振，因此可以有许多应用在激光，模式复用和生物传感。
2018-03-06 physics.optics
Low Loss Metamaterials Based on Classical Electromagnetically Induced Transparency
我们从理论上证明了电磁感应透明可以在超材料中实现，其中电磁辐射与介观振荡器而不是与原子共振相互作用。我们描述了新的超材料设计，可以支持全暗谐振状态时，与电磁束的相互作用，我们目前的结果，其频率相关的有效磁导率和介电常数。这些结果显示出具有极低吸收和强色散的透明窗口，通过对超材料中电磁场传播的精确模拟来证实。
2008-07-15 cond-mat.mtrl-sci 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
Fast control of the reflection of a ferroelectric by an extremely short pulse
提出了一种基于铁电材料的新型光开关。它是基于从电介质传播到铁电材料的波存在的间隙。该间隙取决于铁电体的极化。我们表明，它可以通过控制电磁脉冲移动，使材料变得透明。这种器件的移动速度将比铁电体的弛豫时间（1纳秒）快得多。估计给出了一个真正的材料。
2012-10-24 physics.optics
Electromagnetic Spin-Orbit Interactions via Scattering
本文研究正交圆偏振场相位奇点与轨道角动量的相互作用，通过配置亚波长孔径产生具有任意相位涡旋的散射场，并通过解析、数值和实验验证。
2008-06-15 physics.optics
Polaritonic quantisation in nonlocal polar material
在Reststrahlen区域，在横向和纵向声子频率之间，极性介电材料对光产生金属响应，由此产生的强烈的光-物质相互作用可以导致形成称为表面声子极化激元的混合准粒子。最近的工作表明，当光学系统包含纳米级极性元素，这些激发可以获得纵向场分量作为结果的材料分散的晶格，导致形成二次准粒子称为横向极化激元。在这项工作中，我们建立在以前的宏观电磁理论发展一个完整的二次量子化理论的横向极化激元。从轻物质系统的哈密顿开始，我们处理引入弹性自由能的晶格畸变。然后，我们对角化的哈密顿量，证明运动方程的极化激元是等效的宏观电磁和量子化的非局部运营商。最后，我们展示了如何重建的电磁场的极化激元状态和探讨极化激元诱导的增强的Purcell因子。这些结果表明，如何非局域性可以缩小，增强和光谱调谐近场发射与中红外传感的应用。
2022-01-26 cond-mat.mes-hall physics.optics
Solutions of the Maxwell equations and photon wave functions
描述了矩阵形式的麦克斯韦方程组的六分量电磁场解的性质，类似于狄拉克方程的四分量解。结果表明，包括源在内的六分量方程在洛伦兹变换下是不变的。给出了平面波和角动量本征态的电磁场哈密顿量的本征函数的完整集合，这些本征函数可以解释为光子波函数。旋转不变投影算子用于识别横向或纵向电场和磁场。对于平面波，速度变换的横波函数也是横向的，并且速度变换的纵波函数包括纵向分量和横向分量。对这些本征函数的适当求和提供了矩阵麦克斯韦方程的格林函数，其可以用与狄拉克方程的格林函数相同的协变形式表示。计算了偶极源和狄拉克原子跃迁流的辐射，说明麦克斯韦格林函数的应用。
2009-11-18 physics.gen-ph physics.optics
Transversality Locks Longitudinal Gradients in Structured-Light Quadrupole Transitions
University of East Anglia（东英吉利大学）；King Abdulaziz City for Science and Technology (KACST)（阿卜杜勒阿齐兹国王科学与技术城）；Wake Forest University（维克森林大学）
该研究揭示麦克斯韦横向性锁定结构光四极跃迁的纵向梯度，通过分解光场梯度张量发现不同Δm通道的选择性响应，证明纵向光学结构对结构光四极跃迁的关键作用。
2026-08-20 physics.atom-ph physics.optics
Time-Domain Formulation of Electromagnetic Scattering Based on a Polarization Mode Expansion and the Principle of Least Action
本文提出了一种新的方法来全波分析色散非磁性粒子电磁散射中感应极化的时间演化。它是基于Hopfield模型的极化场的组合，根据静态的纵向和横向模式的粒子的极化场的扩展，扩展的辐射场的横波模式的自由空间，和最小作用量的原则。极化场线性耦合到电磁场。通过极化场与具有连续范围的固有频率的谐振子的线性耦合来提供物质的损耗。通过消除辐射自由度和浴自由度，简化了整个系统的卷积型线性常微分积分方程组，并对简化后的方程组进行了研究。描述了辐射场在偏振的纵模和横模振幅之间的耦合中所起的作用。的模式振幅的时间演化的主要特征被发现作为颗粒尺寸的变化，包括脉冲响应。结果分析可解的球形粒子。所提出的方法导致一个一般的方法，用于分析的时间演化的偏振场诱导的色散粒子的任何形状，以及计算的瞬态和稳态。
2021-05-19 cond-mat.mes-hall physics.optics
Superluminal Localized Waves of Electromagnetic Field in Vacuo
介绍了自1990年初发明以来深入研究的所谓X型波的电磁版本的概述。是超声波这些波可能在横向和纵向上都是极其局部化的，而且--这被认为是最令人吃惊的--在超光速上传播而没有明显的扩散。重点是相对论因果关系的问题，各种数学描述和实际应用的可能性的波。
2001-03-19 physics.gen-ph physics.optics
Non-Diffracting Polarisation Features around Far-Field Zeros of Electromagnetic Radiation
研究电磁辐射远场横向场零点伴随的非衍射偏振结构，发现其几何特征与距离无关，并在多极辐射和双缝干涉中验证了该现象。
2024-01-09 physics.optics quant-ph
Anisotropic effects of background fields on Born-Infeld electromagnetic waves
本文给出了静态背景场中电磁平面波传播的Born-Infeld理论的精确解。Born-Infeld方程的非线性特征产生背景和波之间的相互作用，其改变传播速度并向波添加纵向分量。因此，在磁背景中，射线方向不同于传播方向--这一行为类似于各向异性介质中的波。这一特征可能为玻恩-因菲尔德理论的实验检验开辟了一条道路。
2006-09-27 gr-qc hep-th physics.optics
