Geometric Realism Without Angular Resolution Structural Classification of Multilayer Kubelka-Munk Theory within Radiative Transport
Claude Zeller Consulting LLC（Claude Zeller咨询有限公司）
该研究证明多层KM理论是RTE的二阶伽辽金投影，揭示了KM精度由减少的光学厚度tau*决定，并确立其作为合法的传输近似而非现象学模型。
2026-03-10 physics.optics
On the Derivation of Vector Radiative Transfer Equation for Polarized Radiative Transport in Graded Index Media
梯度折射率介质中的光传输遵循由费马原理确定的弯曲轨迹。除了折射率的变化对辐射强度输运的影响外，弯曲的光线轨迹也会对偏振椭圆的输运产生几何效应。本文完整地推导了偏振辐射在吸收、发射和散射梯度折射率介质中的矢量辐射转移方程。推导过程是基于对偏振光沿弯曲轨迹传输的守恒量的分析和一种新的方法。所得到的传输方程可以看作是经典的矢量辐射转移方程的推广，该方程只适用于均匀折射率介质。给出了输运方程的几种变形形式，包括固定参考点的Stokes参数形式，射线坐标系和几种常用正交坐标系中的欧拉形式。
2011-10-24 astro-ph.EP physics.class-ph physics.optics
Singular eigenfunctions for the three-dimensional radiative transport equation
凯斯的方法得到的解决方案，辐射传输方程作为叠加的基本解决方案时，特定的强度取决于一个空间变量。在三维空间中，当比强度依赖于三个空间变量时，本文给出了基本解。通过使用z轴位于波矢方向的参考系，每个基本解的角部分成为一维辐射输运方程的奇异本征函数。从而推广了Case的方法。
2013-09-07 math-ph math.MP physics.optics
Fresnel reflection boundary for radiative transport lattice Boltzmann methods in highly scattering volume
格子玻尔兹曼方法（LBM）起源于动力学理论，它不仅可以用来求解复杂的流体流动，而且可以用来求解辐射输运问题。基于菲涅耳方程，推导了一种新的菲涅耳边界格式，该格式描述了表面部分反射的辐射输运。从边界模型出发，结合菲涅耳方程，建立了介观辐射输运LBM的边界模型。在中间步骤中，菲涅耳方程与众所周知的偏微分（Robin）方程相关，基于自下而上的方法，其中部署了P1近似。为了连接新的边界计划，所以派生的目标方程，Chapman-Enskog扩展检查。这两种技术结合起来，指出了如何通过宏观表达式解释微观建模，从而如何根据特定的边界选择模拟参数。数值试验表明，该边界是一阶收敛的。本文最后展示了一个新的边界辐射传输LBM方法应用于多个LED点的设置。
2021-07-20 physics.comp-ph physics.optics
Interference-Controlled Radiative Heat Transport in Time-Modulated Networks
Laboratoire Charles Fabry, UMR 8501, Institut d’Optique, CNRS, Université Paris-Saclay（查尔斯·法布里实验室，UMR 8501，光学研究所，法国国家科学研究中心，巴黎萨克雷大学）
通过相位控制弹性与非弹性Floquet散射通道的干涉，实现纳米尺度网络中辐射热传输的光子调控，展示了热-光流方向控制与热分裂机制。
2026-03-16 cond-mat.mes-hall physics.optics
Collective radiative dynamics of an ensemble of cold atoms coupled to an optical waveguide
本文从实验和理论上研究了冷原子系综与单模光纤耦合时的集体辐射效应。我们的分析揭示了系统的微观动力学，表明原子和单个引导光子之间的集体相互作用沿着光传播方向的原子阵列逐渐建立。这些结果得到了时间分辨测量的光传输和反射的合奏后，通过纳米纤维引导的激光脉冲，其上升和下降时间短于原子寿命的激发。超辐射衰减超过一个数量级的速度比单原子自由空间的衰减率观察到的前向传播的引导模式中的发射，而在同一时间没有加速的衰减率测量在向后的方向。此外，通过将纳米纤维耦合的原子阵列插入45米长的光纤环形谐振器中来执行传输通过原子的光的位置分辨测量，这使我们能够通过实验揭示原子系综的集体响应的逐步增长。我们的研究结果突出了纳米光子冷原子系统为集体光-物质相互作用的实验研究提供的独特机会。
2021-09-02 physics.optics quant-ph
Radiative Response of Atomic Systems Illuminated with Approximate Spherical Vector Waves
本文引入一个通用形式主义，用于评估不同边界条件下的球面多极跃迁率，并应用于研究4π光学阵列焦点附近原子系统的辐射特性，讨论了增强和抑制电偶极禁戒跃迁的可行性。
2026-05-26 physics.atom-ph physics.optics
Radiative toroidal dipole and anapole excitations in collectively responding arrays of atoms
环形偶极子代表了一种经常被忽视的电磁激励，与标准的电和磁多极展开不同。我们展示了如何一个简单的安排，强辐射耦合原子可以用来合成一个环形偶极子的环形拓扑产生的辐射跃迁形成一个有效的极向电流缠绕在环面。我们扩展协议的方法来准备一个离域的集体激发模式组成的一个合成晶格的这种环形偶极子和一个非辐射，但振荡的电荷电流配置，动态anapole，其中的远场辐射的环形偶极子是相同的电偶极子取消。
2020-07-28 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Radiative thermal rectification in many-body systems
基于双元件结构的辐射热二极管由于材料光学特性的温度依赖性而对热流进行整流。然而，通过这些系统的热传输不对称性仍然很弱，而材料特性不会随温度发生显著变化。在这里，我们探讨了三元素辐射系统中的热传输，并证明了由于多体相互作用，热传导中可能出现强烈的不对称性，而光学性质对温度没有任何依赖性。对由极性金属层和金属层组成的三体系统的输运分析表明，在温差约为200 K的近场区，整流系数可超过50%。这项工作铺平了道路，紧凑的设备，以纠正近场辐射热通量在较宽的温度范围内，并可能有重要的应用领域的纳米热管理。
2021-07-14 cond-mat.mes-hall physics.optics
Phase-change radiative thermal diode
热二极管主要在一个优先方向上而不是在相反方向上传输热量。这种行为通常是由于某些物理性质相对于温度的非线性依赖性。在这里，我们介绍了一个辐射热二极管，整流热传输由于材料的相变。整流系数大于70%，高达90%，即使是小的温差。这一结果可能有重要的应用在未来的非接触式热电路的发展或在热管理的辐射涂层的概念。
2013-07-11 cond-mat.mes-hall physics.optics
Suppression of the radiative decay of atomic coherence in squeezed vacuum
电磁真空的量子涨落是造成诸如卡西米尔力和原子辐射衰变等物理效应的原因，并对测量的灵敏度设置了基本限制。光子之间的纠缠可以产生相关性，导致这些波动降低到真空水平以下，从而允许测量超过标准量子极限的灵敏度。在这里，我们证明了耦合到正交压缩电磁真空的原子的辐射衰减率可以降低到其自然线宽以下。我们观察到超导人造原子与约瑟夫森参量放大器产生的连续压缩真空耦合后，其横向辐射衰减率降低了一倍，使得横向相干时间T_2超过真空衰减极限2T_1。我们证明，测量的辐射衰减动力学可以用来重建的巡回压缩态的维格纳分布的层析成像。我们的结果是量子光学的正则预测的第一次确认，并打开了大门，量子光-物质相互作用的新的研究。
2013-04-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con physics.atom-ph
Quantitative photoacoustic imaging in radiative transport regime
定量光声层析成像（QPAT）的目的是根据介质内部吸收能量分布的数据重建非均匀介质的光学和热力学性质。关于QPAT中的反问题已经有了广泛的理论和计算研究，然而，大多数是在扩散状态下。在这项工作中，我们提出了一些数值重建算法的多源QPAT在辐射传输制度的能量数据收集在单个或多个波长。我们表明，当被探测的介质是非散射，明确的重建计划可以推导出重建的吸收和Gruneisen系数。当利用多个波长的数据时，我们可以同时重建吸收，散射和Gruneisen系数。我们通过数值模拟表明，重建是稳定的。
2012-07-19 cs.NA math.NA physics.med-ph
Efficient inversion strategies for estimating optical properties with Monte Carlo radiative transport models
生物医学光学中的间接成像问题通常需要对辐射传输的正向模型进行重复评估，蒙特卡罗方法准确但计算成本高。我们开发了一种新的方法，以减少这一瓶颈，具有重大意义的定量断层成像在各种医疗和工业应用。使用蒙特卡洛，我们计算一个完全随机梯度的目标函数为一个给定的成像问题。然后，利用机器学习社区的技术，我们在整个迭代反演方案中自适应地控制该梯度的准确性，以大幅减少每一步的计算资源。例如，定量光声层析成像和超声调制光学层析成像的问题，我们证明，解决方案是可实现的使用总的计算费用是可比的（或小于），这是需要一个单一的高精度向前运行相同的蒙特卡罗模型。这种方法证明了显着的计算节省接近使用随机方法的光学性质估计的完全非线性逆问题时。
2020-07-06 physics.bio-ph physics.comp-ph physics.optics
