The boundary force exerted on spatial solitons in cylindrical strongly nonlocal media
本文用一种新的镜像光束法研究了空间孤子在圆柱形强非局域介质中的传输。边界对孤子的影响相当于孤子束与镜像光束之间的作用力，它是孤子转向的动力。对孤子的运动轨迹进行了解析分析，与实验结果吻合较好。
2009-04-04 physics.optics
Novel Propagation Model of Degenerate Band Edge Modes Using Dual Non-identical Pair of Coupled Transmission Lines
我们提出了一种新的传播介质，使用一对不同的耦合传输线。该介质被称为“蝴蝶”结构，由四条耦合传输线组成。这四条耦合传输线通过耦合每条传输线上支持的模式来产生高阶色散模式。当这些传输线对被放置在圆形波导内时，它们支持强的类TM01简并带边缘模式。这一特性可用于增强高功率行波管的电子束与RF波的耦合。本文研究了耦合线对的慢波特性和简并带边模的形成。
2016-12-02 physics.class-ph physics.optics
Nonlinear propagation of polarized light pulses in a medium of atoms with degenerate energy levels: adiabatic approach
我们开发了一个通用的方法，允许一个构建的一致性理论的光脉冲通过原子介质中的任意非线性政权的场强，考虑到光的偏振，时间（频率）和空间色散。该方法基于约化麦克斯韦方程、原子密度矩阵和绝热近似。为了证明我们的方法的有效性，我们详细调查的情况下，在相干布居囚禁条件下的偏振脉冲的传播中的二能级原子与简并能级。方程描述的各种场参数的演变。结果表明，椭圆性脉冲和偏振椭圆空间取向脉冲的传播是慢的。得到了慢化因子的解析表达式。预测了受激相位调制和由偏振椭圆的空间取向的变化产生的相位导频脉冲的先前未知的效应。此外，我们表明，空间分散可以解释为“风的影响”。
2013-05-17 physics.optics
Nonlinear Schrödinger equation in cylindrical coordinates
本文指出非线性薛定谔方程在柱坐标中的拉普拉斯算子需修正，加入势项后变为Gross-Pitaevskii方程，从而需重新审视光束动力学与坍塌。
2022-09-01 nlin.PS physics.optics
Dynamics of Transverse Spin and Longitudinal Fields of Cylindrical Vector Beams in Optically Active Media
King’s College London（伦敦国王学院）；The George Washington University（乔治华盛顿大学）
研究圆柱矢量光束在光学活性介质中传播时极化态的演变，揭示了方位极化与径向极化模式的周期性转换及横向光学自旋和脉冲场的旋转现象，为生物介质成像、手性传感等应用提供理论支持。
2026-04-08 physics.optics
Generalized ABCD propagation for interacting atomic clouds
我们提出了一种处理的非线性物质波传播的启发，从光学方法，其中包括原子光学等效的无像差近似内的相互作用的影响。原子光学ABCD矩阵的形式主义，考虑到目前为止的非相互作用的云，微扰扩展超出线性政权的传播。这种方法，适用于讨论一个物质波谐振器的稳定性，涉及自由落体样品，同意完全非线性傍轴波动方程的预测非常好。另一种光学处理的相互作用的影响，基于无像差近似和均匀线密度的圆柱傍轴光束，也适用于物质波。
2009-04-15 cond-mat.other cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Light propagation and magnon-photon coupling in optically dispersive magnetic media
在混合系统中实现光和物质激发之间的强耦合是实现量子技术的基准。我们最近提出[arXiv：2110.02984]，磁振子和光之间的强单粒子耦合可以在磁化的ε近零（ENZ）介质中实现，其中磁光效应增强。本文详细推导了色散介质中简并和非简并光模的磁振子-光子耦合哈密顿量，并证明了在ENZ频率附近耦合的增强。此外，我们表明，耦合的磁振子平面波的非简并Voigt模式消失在特定的频率，由于偏振选择规则调谐色散。最后，我们提出了具体的结果，使用洛伦兹色散模型。我们的研究结果铺平了道路的色散光磁系统的设计，提供了一个通用的理论框架，用于描述工程ENZ为基础的光磁系统。
2021-11-10 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Properties of the Poynting vector for invariant beams: negative propagation in Weber beams
负传播是由坡印廷矢量分量的局部符号变化产生的一种不常见的响应。为了评估负传输的可能性，我们利用标量势给出了所有柱对称不变光束的坡印廷矢量的一般表达式。我们分析了独立于模式混合的负传播的可扩展性，我们研究韦伯光束作为一个特殊的情况。对这种负效应的研究，使我们能够在微观操纵和理解光学力的领域取得进展。这些光束的应用进行了讨论。
2020-08-08 physics.optics
Directional pulse propagation in beam, rod, pipe, and disk geometries
我推导出方向波方程有用的光束，棒，管，和磁盘几何形状的脉冲传播通过使用圆柱坐标系，该计划同样适用于长多周期或单周期超短脉冲。这是通过因子分解过程来实现的，该过程在选择传播方向（轴向、径向或甚至角度）之后方便地生成精确的双向和一阶波动方程。然后，我讨论如何减少这些单向的形式，并讨论必要的近似，这基本上是一个傍轴近似适当推广到特定的几何形状。
2012-10-25 physics.optics
Light propagation in biaxial crystals
我们提出了一种能够预测光束通过双轴晶体的变换的形式。我们使用这种形式主义的理论和实验表明，从双折射到锥形折射，这是发现当光沿双轴晶体的光轴之一传播的过渡。此外，我们证明了该理论是适用于非圆柱对称和非均匀偏振光束的预测通过级联的双轴晶体的输入光束的变换。
2015-05-19 physics.optics
Terahertz surface plasmon polariton propagation and focusing on periodically corrugated metal wires
在这封信中，我们展示了如何沿一个完美的导电线传播的表面等离子体激元（SPPs）的色散关系，可以定制波纹的径向凹槽的周期性阵列的表面。以这种方式，可以在电磁波谱的太赫兹区域中维持高度局部化的SPP。重要的是，这些欺骗SPP的传播特性可以通过表面几何形状来控制，从而为重要的应用开辟了道路，例如圆柱形导线上的能量集中和使用圆锥形结构的超聚焦。
2006-10-02 physics.optics
Circular symmetric Airy beam with the inverse propagation of the abruptly autofocusing Airy beam
本文介绍了一种新的光束--圆对称艾里光束（CSAB），它是将艾里光束的一维光谱从直角坐标推广到柱面坐标系的结果。CSAB传播的初始阶段与一个单一的中央叶，自动聚焦，然后散焦到多环结构。然后，这些多环在传播期间执行向外的加速度。这意味着CSAB具有突然自聚焦的Airy光束的逆传播。此外，还详细研究了圆对称艾里涡旋光束（CSAVB）的传输特性。我们的结果提供了一个补充工具，相对于突然自动聚焦艾里光束的实际应用。
2020-02-07 physics.optics
An Effective $z$-Stretching Adaptive Finite Difference Method for Paraxial Light Beam Propagation Simulations
Air Force Research Laboratory（空军研究实验室）；Baylor University（贝勒大学）
针对柱对称域中透镜近轴光束传播，提出一种$z$拉伸自适应有限差分方法，通过域变换在均匀网格上高效求解，并构建专用矩阵分析方法研究数值稳定性。
2010-06-08 cs.NA math.NA physics.optics
Non-abelian Thouless pumping in a photonic lattice
非阿贝尔规范场在描述具有简并能级的演化量子系统时自然出现。在这里，我们表明，他们也发挥了作用，在简并带的存在下，无源泵浦。为此，我们考虑一个光子Lieb晶格有两个退化的非色散模式，我们表明，当晶格参数被缓慢调制，光子的传播承担的指纹的底层非阿贝尔规范结构。带的非色散特性使得能够高度控制光子传播。我们的工作为光子晶格和光晶格中非阿贝尔规范场的产生和检测奠定了基础。
2021-07-01 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Paraxial and nonparaxial polynomial beams and the analytic approach to propagation
我们构造的解决方案的傍轴和亥姆霍兹方程是多项式在其空间变量。这些都是明确地使用角谱法和生成函数。傍轴多项式分别在笛卡尔坐标系和圆柱坐标系中具有齐次埃尔米特多项式和拉盖尔多项式的形式，类似于扩散方程的热多项式。通过用反向贝塞尔多项式替换传播变量$z$中的单项式，找到非傍轴多项式。这些明确的解析形式给出了洞察的数学结构的傍轴和非傍轴传播光束，特别是在有关的非傍轴类似物熟悉的傍轴光束的发散。
2011-08-30 physics.optics
Generation of a Bessel beam in FDTD using a cylindrical antenna
贝塞尔光束由于其强度分布在扩展的传播范围内的不变性，在光学和光子学的许多领域中正成为非常有用的工具。时域有限差分法（FDTD）被广泛用于模拟光束与纳米结构的相互作用。然而，在这种方法中贝塞尔光束的产生是一个计算上具有挑战性的问题。在这项工作中，我们报告的方法产生的无限贝塞尔光束的三维FDTD。它是基于注入的贝塞尔解麦克斯韦方程组从一个圆柱形的空心环。这种配置与激光等离子体相互作用的粒子模拟兼容。这种配置允许使用更小的计算框，因此在计算上比从壁创建贝塞尔-高斯光束更有效，并且更精确地模拟分析无限贝塞尔光束。成功地产生了不同锥角的零阶和高阶贝塞尔光束。我们调查的注射器参数的误差相对于解析解的影响。在所有情况下，相对偏差在0.01- 7.0%的范围内。
2021-02-25 physics.optics physics.plasm-ph
Rotationally symmetric transverse magnetic vector wave propagation for nonlinear optics
本文通过改进的时域有限差分方法模拟三维旋转对称横磁空间孤子传播，并与反相二维孤子相互作用对比，解释其行为。
2024-01-24 nlin.PS physics.optics
Electromagnetic Pulse Propagation in Passive Media by the Lanczos Method
将麦克斯韦方程组转化为薛定谔方程形式，结合Lanczos传播法和快速傅里叶伪谱法，提出一种时域无条件稳定、高精度的宽带电磁脉冲在色散吸收介质中传播与散射的数值算法，并通过对金属和介质光栅的异常透射与反射模拟验证了方法。
2004-10-28 cs.NA math.NA physics.comp-ph
