Resonant-state expansion for a simple dispersive medium
共振态展开（RSE）是一种严格的微扰方法，它是在电动力学中发展起来的，用于研究非色散光学系统。该方法适用于具有欧姆定律色散的介质，其中介电常数的频率依赖部分与频率成反比，对应于与频率无关的电导率。该色散在零频率处仅具有单个极点，其已经存在于非色散RSE中，从而允许不仅保持RSE的本征值问题的线性度，而且保持其大小。可以在RSE中处理在相关频率范围内通过这种色散描述的介质，例如光学玻璃或杂质半导体，而不会增加复杂性。结果使用解析可解的均匀的球，掺杂硅和BK 7玻璃，无论是从非色散的色散介质和相反的系统的扰动，从色散到非色散介质。
2015-08-16 physics.optics
Carrier field shock formation of long wavelength femtosecond pulses in dispersive media
本研究通过两种电场传播模型数值验证了多种色散介质中长波长飞秒脉冲载波场激波的形成，分析了相关物理效应的影响，指出其在弱色散非线性介质脉冲传播中不可避免，对超短非线性光学等领域有重要意义。
2015-02-19 physics.optics
Modeling Dispersive Coupling and Losses of Localized Optical and Mechanical Modes in Optomechanical Crystals
周期性结构的材料可以承受由几何形状定制的光学和机械激发。在这里，我们分析了色散耦合平面光子和声子晶体的性质：光机械晶体。特别地，研究了准一维（图案化纳米梁）和准二维（图案化膜）几何结构中的共谐振光学和机械腔的性质。结果表明，在这些结构中的机械Q和光机械耦合可以变化许多数量级的几何形状的适度变化。一个直观的图片开发的基础上，扰动理论的材料边界的变化，使光学机械性能进行设计和优化。提出了几种设计，机械频率约为1-10 GHz，光学Q因子Qo > 10^7，运动质量meff 100毫微微克，光机耦合长度L0 M < 5微米，辐射限制的机械Q因子Qm > 10^7。
2009-07-31 physics.optics
Tight focusing of polychromatic waves using angular spectrum compensation in spatially dispersive media
建立了一种基于角谱补偿的波紧聚焦的一般方法。我们应用的方法单色，多色和扩散波。扩散波和单色波可以在自由空间中形成空间局部化的波，而多色波形成光片或非衰减的行进倏逝模，其被限制在介质中的亚波长区域，其中频率取决于波矢量。我们建议我们的补偿方法和惯性，相对论坐标系之间的频率变换之间的类比。
2009-08-26 physics.optics
Scattering at Space-Time Interfaces between Dispersive Media
KU Leuven（荷语鲁汶大学）
本文提出色散介质间移动界面的广义频率跃迁理论，揭示色散重塑时空散射景观，导出非线性频率关系及闭式散射系数。
2026-06-18 physics.optics
Photonics in highly dispersive media: The exact modal expansion
我们提出了包括高色散介质的光子系统的精确模式展开。这些公式基于简单的凯尔迪什定理，非常通用，因为磁导率和介电常数都可以是色散的、各向异性的，甚至可能是非互易的。一个简单的色散测试的情况下，等离子体共振和几何共振强烈相互作用，证明了我们的方法的数值效率。
2018-07-06 physics.comp-ph physics.optics
Parametric localized patterns and breathers in dispersive quadratic cavities
研究了双共振色散光学参量振荡器中局域斑图的形成。它们通过连接连续波和图灵模式状态的前沿的锁定而形成。这种类型的局部图案可以被看作是嵌入均匀环境中的图案块。它们被组织在一个同宿蛇形分岔结构，这是保持下的修改系统的控制参数。我们发现，在相位失配的存在下，本地化的图案可以经历振荡不稳定性，使他们呼吸在一个复杂的方式。
2020-03-22 nlin.PS physics.app-ph physics.optics
Modal analysis of wave propagation in dispersive media
由于波函数的积分表达式中存在分支，自Sommerfeld的开创性工作[Ann.Phys.349，177（1914）]以来，对色散介质中波传播的研究一直受到限制。本文提出了一种消除这些临界分支的方法，从而建立了含时波函数的模态展开式。瞬态波的不同分量在物理上被解释为不同模式集的贡献，并相应地表征。然后，模态展开被用来推导索末菲前兆的修改后的解析表达式，显著改善的振幅和振荡周期的布里渊前兆的到来的描述。所提出的方法和结果适用于所有由亥姆霍兹方程控制的波。
2017-12-22 physics.optics
Q factors for antennas in dispersive media
存储的能量和Q因子用于量化小型天线的性能。准确和有效地评估存储的能量对于电流优化和相关的物理边界也是必不可少的。这里，它表明，输入阻抗和存储的能量的频率导数可以从电场积分方程的频率导数确定。微分输入阻抗和存储能量的表达式通过在二次形式中使用转置和厄米转置而不同。二次型还提供了相应Q因子的简单单频公式。该表达式进一步推广到集成在时间色散介质中的天线。数值例子比较不同的Q-因子的偶极子和环形天线在导电，德拜，洛伦兹，和Drude介质。计算出的Q因子也验证了从存储的能量在Brune合成电路模型中获得的Q因子。
2014-12-28 physics.optics
Space-Time Lensing by Accelerated Interfaces in Dispersive Media
KU Leuven（荷语鲁汶大学）
研究色散介质中加速界面的时空透镜效应，通过逆设计程序实现准单色和多色脉冲聚焦，其时间反转可准直宽带脉冲，级联操作能抑制色散，全波模拟验证了相关效应。
2026-07-16 physics.optics
A Finite-Difference Time-Domain approach for dispersive magnetic media
本研究将FDTD方法拓展至色散磁介质领域，通过频率相关介电张量纳入磁光效应，以磁球米氏散射为基准验证了方法可捕捉核心散射特征，并分析了精度局限与改进方向。
2023-05-05 physics.optics
Origin, bifurcation structure and stability of localized states in Kerr dispersive optical cavities
在具有克尔型非线性的外驱动色散光学腔中可以形成局域相干结构。这样的系统由Lugiato-Lefever方程描述，该方程支持各种各样的动力学解。在这里，我们回顾我们目前的知识的形成，稳定性和局部化结构的一维Lugiato-Lefever方程的分支结构。我们这样做，专注于两个主要制度的运作：异常和正常的二阶色散。在异常的制度，本地化的模式组织在一个同宿蛇的情况下，这是最终被破坏，导致叶状蛇形分叉结构。然而，在正常状态下，局部结构经历了不同类型的分叉结构，称为塌陷蛇形。
2020-10-07 math.DS nlin.PS physics.optics
Symmetry-Protected Lossless Modes in Dispersive Time-Varying Media
本文应用算子理论分析色散时变介质中的波传播，发现时间变化产生的实值波数模式即使在有耗介质中也无耗散，且缺乏明确传播方向，可导致透射系数发散。
2024-10-08 physics.optics
Quantum X Waves with Orbital Angular Momentum in Nonlinear Dispersive Media
本文提出了色散介质中具有轨道角动量的广义X波的完整和自洽的量子理论。我们表明，由此产生的量子化光脉冲既不受色散也不受衍射的影响，因此对外部扰动有弹性。本文还详细讨论了二次非线性介质和克尔非线性介质中量子X波的非线性相互作用。
2017-04-24 physics.optics quant-ph
Optical angular momentum in dispersive media
从诺特定理出发，导出了色散旋转对称介质中光的角动量密度和光通量。色散介质中的光学角动量与光学线动量没有简单的关系，即使介质是均匀的。在均匀色散介质中的圆偏振单色光束携带的自旋角动量为$\pm\hbar$/能量$\hbarω$，如在真空中。这一结果证明了色散对光学角动量和能量的贡献的非平凡的相互作用。
2012-12-07 physics.optics quant-ph
Electromagnetic Momentum in Dispersive Dielectric Media
当考虑色散效应时，亚伯拉罕和闵可夫斯基关于电介质中电磁动量的表达式都不能给出辐射的吸收体或发射体的正确反冲动量。与电介质中的场相关的总动量密度有三个贡献：（i）场的亚伯拉罕动量密度，（ii）与亚伯拉罕力相关的动量密度，以及（iii）由介质对场的响应的色散部分产生的动量密度，后者显然具有由D.F. Nelson [Phys.Rev.A44，3985（1991）]。所有这三个贡献都需要在电介质中的吸收体或发射体的反冲动量守恒。我们考虑交换的动量和作用在可极化粒子上的力（例如，当光脉冲入射到宿主电介质上时，宿主电介质中的原子或小电介质球），包括电介质的色散以及粒子对场的响应中的色散分量。在慢光介质中，这种力可以大大增加。
2009-10-05 physics.optics
Optical Momentum, Spin, and Angular Momentum in Dispersive Media
我们研究了色散非均匀各向同性介质中结构单色光场的动量、自旋和轨道角动量。在这个一般性问题中有两个分歧：亚伯拉罕-闵可夫斯基困境和动力学（类坡印廷）与正则（自旋轨道）图像。我们表明，动力亚伯拉罕动量描述的能量通量和群速度的波在介质中。同时，我们引入了新的正则Minkowsky型动量，自旋和轨道角动量密度的字段。这些量表现出相当自然的形式，类似于布里渊能量密度，以及与先前考虑的形式主义相比的多个优点。我们应用这个一般的理论，非均匀表面等离子体激元（SPP）波在金属真空界面，并表明，SPP进行“超动量”，成比例的波矢量$k_{p} > ω/c$，和横向自旋，它可以改变其符号取决于频率$ω$。
2017-07-26 physics.optics
On-Demand Pulse Shaping with Partially Coherent Pulses in Nonlinear Dispersive Media
采用复屏方法研究部分相干脉冲在非线性Kerr介质中的演化，发现降低源相干性可提升脉冲鲁棒性，通过调整源属性可实现按需定制远场脉冲特性，为非线性介质中的脉冲整形及通信等应用提供重要参考。
2025-03-04 physics.optics
Negative-frequency dispersive wave generation in quadratic media
我们表明，在克尔介质中发射的极端蓝移色散波由于与负频率分支的耦合[物理。{ \bf 108}，253901（2012）]可以通过二次谐波产生在二次介质中观察到。不仅这样的现象，因此是独立的特定的非线性机制，但它被证明发生的事实，即该过程是由一个脉冲，表现出孤子般的功能或，反之亦然，经历破波泵浦。一个简单的统一公式给出了在这两种情况下发射的色散波的频率。
2013-05-15 nlin.PS physics.optics
Diffraction-free and dispersion-free pulsed beam propagation in dispersive media
在自由空间中传播的脉冲贝塞尔光束经历类似于脉冲传播中的反常色散的衍射效应。然后，它示出，在正常色散材料中的脉冲贝塞尔光束可以保持衍射和色散自由由于相互抵消的衍射和群速度色散。用于局部传输的贝塞尔横向分布的大小由材料在脉冲载波频率下的色散特性确定。
2001-04-06 physics.class-ph physics.optics
Mass-polariton theory of light in dispersive media
我们最近证明了介质中的电磁场是由质量极化子（MP）准粒子组成的，它们是场和原子质量密度波（MDW）的量子化耦合态[Phys. Rev. A 95，063850（2017）]。在这项工作中，我们推广的MP理论的光色散介质假设的吸收和散射损失是非常小的。在前人工作的基础上，我们提出了两种不同的光理论方法：（1）MP准粒子理论，它只利用基本守恒定律和洛伦兹变换导出;（2）经典光弹性连续动力学（OCD），它是连续介质电动力学的推广，包括在光学力影响下的介质动力学。对于单光子与介质耦合的MP态，当光场的动量份额等于Abraham动量时，我们得到了Minkowski形式的MP总动量。我们还表明，MP和OCD模型之间的对应关系和界面处的动量守恒给出了一个明确的公式的光学力。光脉冲的动力学和相关的MDW导致介质的非平衡，并以与非色散介质相同的方式通过声波导致原子密度的弛豫。我们还进行了模拟的最佳测量原子位移相关的硅中的MDW。在模拟中，我们考虑不同的波导截面和光脉冲宽度，并考虑材料的击穿阈值辐照度。我们还比较了MP理论与以前的色散介质中光的动量理论。我们表明，我们的广义MP理论解决了色散介质中与亚伯拉罕-闵可夫斯基困境相关的所有问题。
2017-12-26 physics.optics
Fidelity and Fidelity Susceptibility of Pulses in Dispersive Media
受量子临界现象中保真度和保真度磁化率（FS）的重要性日益增长的启发，我们使用这些概念来描述色散介质中的脉冲传播。研究发现，在色散介质中，脉冲的保真度和FS在临界传输距离处会发生剧烈的变化，而这种剧烈的变化是否发生与介质的色散强度和脉冲的性质密切相关。本文详细研究了高斯光脉冲通过正常色散介质和非正常色散介质时的保真度和FS的变化。结果表明，保真度和FS都可以用来判断脉冲在临界距离处是否完全畸变，因此根据保真度和FS的变化，可以找到脉冲群速度的最大有效传播区域。
2009-03-31 physics.class-ph physics.optics
Superluminal Localized Solutions to the wave equation, in (vacuum or) dispersive media, for arbitrary frequencies and with adjustable bandwidth
本文给出了任意频率和带宽可调的波动方程的新的精确解析超光速定域解。这里提出的公式相当简单，其结果可以用普通的所谓“X形波”来表示。此外，利用本文的形式，我们得到了光束在色散介质中传输的第一个解析的局域超光速近似解。我们的解决方案可应用于不同的领域，如光学、微波、无线电波等。[PACS编号：03.50.De ; 41.20.Jb ; 83.50.Vr ; 62.30.+ d ; 43.60 +. d、91.30.Fn、04.30.Nk、42.25.Bs、46.40.Cd、52.35.Lv.保留字：波动方程;波的传播;光学;局部波束超光速波;贝塞尔光束X形波;声学;机械波色散补偿;地震学;地球物理学;引力波基本粒子物理学]。
2002-09-29 physics.class-ph physics.gen-ph physics.optics
Spatially Dispersive Inhomogeneous Electromagnetic Media with Periodic Structure
空间色散（也称为非本地）的电磁介质被认为是定义介电常数关系的参数周期性变化。麦克斯韦方程组产生对应于Floquet模式的差分方程。计算了一套完整的近似解，当不均匀性很小时，这些近似解是有效的。这适用于不均匀的线介质。当考虑空间色散介质时，出现了一个新的特征，即耦合模的存在。
2015-03-20 cond-mat.mtrl-sci physics.class-ph physics.optics
X-wave mediated instability of plane waves in Kerr media
克尔介质中的平面波自发地产生近轴X波（即非色散和非衍射脉冲光束），并在传播过程中被放大。这种效应可以被认为是锥形发射的一种形式（即时空调制不稳定性），并且可以用作解释正常色散材料中聚焦脉冲分裂过程中轴外能量发射的关键。一类新的时空局域波图案被确定。X波不稳定性和非线性X波，也预期在周期性玻色凝聚气体。
2003-02-17 physics.optics
Soliton interaction mediated by cascaded four wave mixing with dispersive waves
我们证明了两个光孤子之间的色散波的捕获发生时，孤子上的波的共振散射导致几乎完美的反射。从辐射到孤子的动量转移导致它们之间的相互吸引和随后的碰撞。在传输过程中，被捕获的辐射的光谱可以扩展或收缩，这是通过安排孤子的碰撞或分离来控制的。
2013-05-25 nlin.PS physics.optics
Optical Spatial Shock Waves in Nonlocal Nonlinear Media
色散激波是当非线性效应取代色散和衍射等线性效应时产生的一种有趣现象。冲击波的许多特性仍在研究之中，如时间脉冲传输的非瞬时性和空间光束传输的非局域性的相互作用。尽管关于光学克尔介质中的非线性波的研究文献非常丰富，但非局域介质中的空间色散冲击波由于其非常规的性质而值得进一步关注。事实上，它们已经在胶体物质、化学物理和生物光子学中被研究，用于感测和控制极端现象。在这里，我们回顾了最新发展的理论模型和最近的光学实验空间色散冲击波在非局部介质。此外，我们还讨论了与软物质和生物学相关的新型多功能材料的观察结果。
2019-12-11 physics.optics
Enhanced circular dichroism via slow-light in dispersive structured media
圆二色性（CD）被广泛用作测定对映体过量的手段。我们展示了如何在色散结构介质中的慢光现象允许减少所需的光路长度的一个数量级。相同的想法可用于增强CD测量的灵敏度，同时保持通过样品的相同光路长度。最后，灵敏度可以在频率范围内增强，其中由于对映异构体的适度手性响应，CD数据通常不可用。
2007-11-02 physics.ins-det physics.optics
Eigenpulses of dispersive time-varying media
本文提出用等效算子表达式替代连续波反射与透射系数，以研究时变色散材料，并证明算子本征函数对应频谱不变的脉冲，其极点对应非时间谐波束缚态。
2022-08-24 physics.optics quant-ph
Spin and momentum of the light fields in inhomogeneous dispersive media with application to surface plasmon-polariton waves
遵循最近发表的方法[Phys. Rev. Lett. 119，073901（2017）; New J. Phys.，123014（2017）]，我们完善并完成了复杂介质中动量和角动量统一描述的一般方案。本文给出了无耗非均匀色散介质中正则（轨道）和自旋线动量、轨道和自旋角动量方程的紧致形式，类似于布里渊能量关系。结果被应用到表面等离子体极化激元（SPP）场，微观计算支持唯象的预期。改进的一般计划正确地描述了不寻常的SPP属性（横向自旋，磁化动量），并预测奇异的动量贡献急剧本地化的金属-电介质界面，这是由微观分析证实。研究结果对结构光光学系统的设计，特别是微光学、等离子体光子学、光学分选和微操作等领域的研究具有重要意义。
2020-12-17 physics.optics
Casimir light in dispersive nanophotonics
时变光学介质，其介电性质在时间上被主动调制，在光的经典传播中引入了许多新的效应，并且引起了强烈的电流兴趣。在量子领域，时间相关介质可以用来将真空涨落（虚光子）转换成成对的实光子。我们把这些过程统称为“动态真空效应”（DVEs）。尽管人们对它们作为量子光源的潜在应用感兴趣，但DVE通常非常弱，通过纳米光子学中的现代技术提供了许多增强的机会，例如使用支持激发的介质，例如等离子体激元和声子极化激元。在这里，我们提出了一个理论的DVEs在任意纳米结构，色散和耗散系统。我们的框架的一个关键要素是同时纳入时间调制和“分散”通过时间翻译打破线性响应理论。我们提出了一种基于极性绝缘体光学声子频率时间调制的高效纠缠表面极化激元产生方案。我们发现，高密度的状态，特别是在双曲型极化激元介质中，可以使高效率的纠缠声子极化激元对的产生。更广泛地说，我们的理论框架使研究量子光物质相互作用的时变介质中，如自发发射，和能级位移。
2021-01-04 physics.optics
Electromagnetic energy-momentum in dispersive media
介质中电磁能量和电磁动量的标准推导都是从麦克斯韦方程组出发的。众所周知，对于色散介质，这种方法不能直接得到能量和动量密度的精确表达式。虽然麦克斯韦方程组完全描述了电磁场，但场论中守恒量的一般方法不是基于场方程，而是基于作用。在这里，色散，无耗介质中的宏观电磁作用原理被用来导出精确的守恒能量动量张量。当场是单色场时，时间平均能量密度简化为布里渊简单公式。即使对于时间平均的单色场，动量密度也不是由熟悉的闵可夫斯基表达式$\mathbf{D}\times\mathbf{B}$给出的。结果不受光-物质相互作用中动量平衡的争论的影响。
2012-05-14 physics.optics quant-ph
Coupled-mode theory for electromagnetic pulse propagation in dispersive media undergoing a spatio-temporal perturbation - exact derivation, numerical validation and peculiar wave mixing
本文将电磁波的正则耦合模理论推广到复杂介质中脉冲和时空扰动的情形。与以前的尝试，得出这样的模型，我们的方法不涉及近似，并没有施加任何限制的时空配置文件。此外，充分考虑了模式色散对模式演化和与其他模式耦合的影响。因此，我们的方法可以通过根据需要在扩展中保留尽可能多的项来产生任何所需的精度。它还通过引入解的正确形式避免了先前推导的各种假象。然后，我们提供了什么是，据我们所知，有史以来第一次验证的耦合模方程与精确的数值模拟，并证明了广泛的可能性，使脉冲的时空扰动，包括脉冲缩短或扩大或更复杂的成形。我们的公式是有效的整个电磁波谱，也可以直接应用到其他波系统。
2016-01-18 physics.optics
Hawking temperature in dispersive media: Analytical and numerical study
在模拟引力的背景下，霍金效应可以推广到天体物理学之外的领域。可以说，到目前为止，这种类比最成功的系统是声波和光学系统。然而，在模拟系统中出现的问题，因为它们的色散效应太大，不能忽略，这反过来又修改了通常的热谱的霍金辐射。在这项工作中，我们进行分析和数值研究如何速度分布修改霍金温度在色散介质中，包括一些直接的实验应用。
2019-08-06 cond-mat.quant-gas gr-qc physics.optics
Soliton generation through temporal reflection in media with a frequency-dependent nonlinearity
本研究揭示频率相关非线性介质中弱色散脉冲对孤子的时间反射可产生数量可控的新孤子，关键在于拉曼散射与零非线性波长的协同作用。
2024-12-04 physics.optics
Nonstationary electromagnetics of controllably dispersive media
最近的实验已经证明，可以改变介质的色散而不显著改变其吸收或折射率，并且这可以在波传播通过介质时完成。这种可能性为非平稳光学领域开辟了一系列新的潜在实验。我们考虑波通过介质传播的基本动力学，介质的群速度和相速度是位置和时间的函数。我们比较通过两个均匀介质，一个非色散介质与时间相关的相速度，和一个色散介质与时间相关的群速度传播的波的动力学，并显示新的动力学效应伴随着新的动力学。
2010-06-09 physics.optics quant-ph
Generation of entangled 3D localized quantum wave-packets via optical parametric amplification
在近轴和慢变包络近似的框架内，参照正常色散介质或真空，电磁场被给出为非色散和非衍射波包（即X波）的连续量子叠加。在光参量放大中，纠缠态是以（近似）相同速度传播的基元激发对。
2004-03-25 physics.optics quant-ph
Stabilization of spatiotemporal solitons in Kerr media by dispersive coupling
基于形成孤子态的场分量之间的线性耦合的色散，我们引入了一种在克尔非线性介质中稳定时空孤子的机制。具体地说，我们考虑孤子在两个核心的引导结构与核心间耦合色散（CD）。我们发现，CD深刻地影响孤子的性质，导致完全稳定的否则高度不稳定的时空孤子在克尔介质与聚焦非线性。我们还发现，CD的存在刺激的束缚态，但不稳定的形成。
2015-02-05 nlin.PS physics.optics
Electromagnetic helicity in complex media
光学螺旋度密度通常是针对自由空间中的单色电磁场进行讨论的。它在与手性分子或纳米粒子的相互作用中起着重要的作用。在这里，我们引入了色散各向同性介质中的光学螺旋度密度。我们的定义与光学介质中的双正交麦克斯韦电磁学、布里渊能量密度以及最近引入的色散介质中光的正则动量和自旋是一致的。我们考虑了一些例子，包括电磁波在介质中，负折射率材料，金属，以及相互作用的光与手性和磁电分子。
2018-05-07 physics.optics
Dynamical phase transition of light in time-varying nonlinear dispersive media
该研究在非线性色散介质中发现了光的预热动力学相变，通过时间界面模拟淬火，揭示了临界淬火值上下不同的标度行为及临界指数的维度交叉。
2023-06-27 cond-mat.stat-mech physics.optics
Two-dimensional dispersive shock waves in dissipative optical media
研究了具有线性增益和双光子吸收的离焦材料中负折射率缺陷与倾斜平面波相互作用时二维色散激波和斜暗孤子的产生。不同的演化机制，包括形成良好的本地化的扰动输入倾斜低于临界1，和生成扩展的冲击波包含多个强度振荡的“上游”区域和逐渐消失的斜暗孤子在“下游”区域的输入倾斜超过临界1。只有在低于一定的临界缺陷强度时，才可能产生稳定的弥散冲击波。
2013-02-02 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.optics
High-frequency homogenization for periodic dispersive media
本文采用高频均匀化方法分析含周期夹杂的频变色散介质，在色散图附近推导有效性质及波场渐近近似，并通过一维、二维有限元模拟交叉验证。
2023-08-14 math-ph math.MP physics.class-ph
Covariant theory of light in a dispersive medium
在玻璃和其他低损耗色散介质中，不同波长的光以不同的相速度传播，光的能量和动量密度与时间和位置相关的相对论理论至今仍然是一个未解决的挑战。这是令人惊讶的麦克斯韦方程组的优秀的理论理解和色散介质中的光学现象的丰富的实验测量。这一挑战与分波干涉图样的复杂性以及光力对场和介质动力学的耦合有关。在这项工作中，我们使用光的质量极化理论[Phys. Rev. A 96，063834（2017）]来推导场和色散介质的应力-能量-动量（SEM）张量。我们的出发点，能量和动量的基本局部守恒定律，接近Philbin最近关于色散介质中的光的理论工作[Phys. Rev. A 83，013823（2011）]，然而，它排除了描述场和介质之间耦合的功率转换和力密度源项。在一般的惯性系中，我们提出的SEM张量的洛伦兹标量，四矢量，和场张量，反映在一个透明的方式洛伦兹协方差的理论。场和介质的SEM张量是对称的、形状不变的，并且完全符合狭义相对论的协方差原理。光场-介质耦合态的SEM张量也具有零四发散度。因此，色散介质中的光具有明确的四动量和静止坐标系。光的总能量和动量密度的体积积分与具有非零静止质量的质量极化子准粒子模型一致。我们工作的预测可直接用于实验。
2021-08-13 physics.optics
Spectral-Domain Method of Moments Analysis of Spatially Dispersive Graphene Patch Embedded in Planarly Layered Media
利用谱域矩量法分析了平面层状单轴介质中任意形状的各向异性和空间色散石墨烯片。提出了基于Rao-Wilton-Glisson子域基函数和全波矢Bhatnagar-Gross-Krook石墨烯表面电导率张量公式的谱域矩量法的公式和计算方法。阻抗矩阵是有效地评估了一种新的数值方法，该方法首先近似的谱域格林函数，基函数和电导率张量与切比雪夫多项式，然后总结的傅里叶变换系数。在各种结构中观察到的共振频率的蓝移和电流分布的变化，由于空间色散。
2022-09-24 physics.class-ph physics.comp-ph physics.optics
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
Frequency comb generation through the locking of domain walls in doubly resonant dispersive optical parametric oscillators
本文从理论上研究了双共振色散光学参量振荡器中局域时间耗散结构的形成及其相应的频率梳。我们推导出一个非局域平均场模型，并表明畴壁锁定允许形成稳定的相干光学频率梳。
2019-08-06 nlin.PS physics.optics
Mode structure and orbital angular momentum of spatiotemporal optical vortex (STOV) pulses
我们确定了一类时空光涡旋（STOV）电磁脉冲在色散介质中传播的模式解，其中轨道角动量（OAM）与传播方向正交。我们发现，对称的STOV在真空中可以进行半整数固有轨道角动量（OAM），一般的非对称STOV在色散介质中，OAM是量化的整数倍的参数，取决于STOV对称性和群速度色散。我们的研究结果表明，在色散介质中传播的STOVs伴随着极化激元类准粒子。模态理论与STOVs自由空间传播的测量结果非常吻合。
2021-07-21 physics.optics
Fluctuational Quantum Electrodynamics of Dispersive Time-Varying Media
Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学）；Condensed Matter Physics Center (IFIMAC), Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学凝聚态物理中心 (IFIMAC)）；Instituto Nicolás Cabrera (INC), Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学尼古拉斯·卡布雷拉研究所 (INC)）
研究色散时变介质的涨落量子电动力学，提出精确理论框架，推导出费米黄金定则定义局部态密度，证明其与经典功率等价，分析热辐射及动态卡西米尔效应，揭示新特征，展示时间调制对真空涨落和极化子的影响。
2026-07-27 physics.optics quant-ph
Stationary one-dimensional dispersive shock waves
研究了具有线性增益和双光子吸收的离焦介质中倾斜平面波与负折射率缺陷相互作用产生的激波。我们发现，在保守介质中，一维色散冲击波通常只存在于非稳态对象扩展远离缺陷或产生光束，耗散介质中的增益和双光子吸收之间的竞争，导致形成本地化的稳态色散冲击波，其横向范围可能大大超过的折射率缺陷。当缺陷强度不超过某一临界值时，一维弥散冲击波是稳定的。
2011-12-08 nlin.PS physics.optics
Hawking Radiation in Dispersive Media
尽管霍金辐射在理论物理学中存在了30多年，但它仍然难以捉摸，未被发现。在引力黑洞的原始背景下，它也遭受概念上的困难。特别值得注意的是跨普朗克问题，这是关于在荒谬的高频率辐射的明显起源。为了更好地从理论上理解霍金辐射，并希望得到实验验证，人们正在对模拟黑洞时空几何的系统进行大量研究，通过类比，这些系统也被认为会发射霍金辐射。这些模拟系统通常表现出色散，这使波在视界处的行为规则化，但不适合分析处理，从而使霍金的预测不那么安全。研究色散系统中的霍金辐射，很难找到一种通用的解析方法。本论文对色散系统中的霍金辐射谱给出了新的数值和解析结果。它检查了两个黑洞模拟系统：它首先介绍了著名的声学模型，在这种情况下，提出了一些原始的结果，然后，通过与声学模型的类比，继续发展鲜为人知的光纤模型。
2011-06-09 gr-qc physics.optics
Spontaneous emission in dispersive media without point-dipole approximation
我们研究了一个嵌入色散环境中与电磁场耦合的二能级量子系统。我们扩展了光-物质相互作用的理论，包括系统的空间扩展，通过其波函数考虑。这是一个超越点偶极子近似的发展。这个成分使我们能够克服与格林张量传播子有关的发散问题。因此，我们可以重新制定的自发发射率和兰姆位移的表达式。特别是，包括原子系统的空间结构澄清了原子状态的不对称性相对于这些量的空间反转的作用。
2020-07-13 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph physics.optics
Radiation pressure and the linear momentum of light in dispersive dielectric media
本文导出了准单色平面波从自由空间入射到半无限介质平面上的辐射压力的精确表达式。为了解释传输到电介质的总光学动量（入射加反射），必须将介质获得的机械动量添加到电介质内部的电磁动量（所谓的亚伯拉罕动量）的流速中。我们证实了电磁动量在介质中以光的群速度传播。光子拖曳效应，在半导体中捕获的光子似乎有闵可夫斯基动量，通过分析一个模型系统，包括一个薄的吸收层嵌入在一个透明的电介质解释。
2014-01-28 physics.class-ph physics.optics
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
Emission of correlated photon pairs from superluminal perturbations in dispersive media
我们发展了一个微扰理论，描述了在色散介质中传播的超光速折射微扰和随后的量子真空零点涨落的激发。我们发现了一个类似于反常多普勒效应的过程：光子以相关对的形式发射，主要在一个类似切伦科夫的圆锥体中，一个在向前方向，另一个在向后方向。从扰动发射的光子对的数量随着超亮度的程度而强烈增加，并且在可实现的实验条件下，它可以达到每个脉冲约0.01个光子。此外，原则上可以设计主介质以修改有效群折射率。在存在“快光”介质的情况下，例如，具有小于1的群指数的介质，可以实现进一步的~ 10倍增强，并且光子发射光谱的特征在于两个尖锐的峰，在未来的实验中，这两个尖锐的峰将清楚地识别光子对的相关发射。
2012-01-11 hep-th physics.optics quant-ph
