Emission from dielectric cavities in terms of invariant sets of the chaotic ray dynamics
本文用不变混沌鞍的性质描述了介质腔中的混沌射线动力学。我表明，在特定方向上的远场发射的本地化有关的鞍形的不稳定的流形，沿腔体内的能量分布的非线性模式。对于具有混合相空间的腔，混沌鞍分为双曲和非双曲分量，分别与腔内能量的中间指数（t<tc）和渐近幂律（t> tc）衰减有关。鞍形腔的两个分量的流形的对齐解释了为什么即使腔内的能量集中从t <t_c to t>t_c急剧变化，远场发射也只会发生轻微的变化。环形台球的模拟证实和说明的预测。
2009-02-02 nlin.CD physics.optics
Calculation, normalization and perturbation of quasinormal modes in coupled cavity-waveguide systems
我们展示了如何使用一个非局部边界条件，这是兼容的标准频域方法，数值计算耦合到波导的光学腔中的准正规模。此外，我们扩展了准正规模范数的定义，通过使用发散级数的理论，提供了一个框架，在这种耦合腔波导系统中的光学现象的建模。作为一个例子，我们应用该框架研究了耦合到缺陷波导的光子晶体腔的谐振频率和Q值的微扰变化。
2014-08-04 physics.optics
Ultra-low threshold chaos in cavity magnomechanics
本文提出一种利用双音微波场相干驱动腔磁力系统实现超低阈值混沌的有效机制，将混沌阈值功率从瓦特降低6个数量级至微瓦，为磁子非线性研究及混沌保密信息处理提供新途径。
2024-07-18 nlin.CD physics.optics
Folded chaotic whispering-gallery modes in non-convex, waveguide-coupled planar optical microresonators
混沌回音壁模式具有重要意义的光学应用和我们的理解之间的相互作用的波动现象和经典的光线极限在混沌动力学和开放的存在。在强非凸几何中，马瑟的一个定理排除了相空间中对应于在回音壁模式中循环的光线的不变曲线的存在，因此不期望有这种类型的对应模式。本文讨论了平面介质腔中电磁场的数值计算，这种介质腔由于与波导耦合而具有很强的非凸性。我们发现一个家庭的特殊状态，保留了许多功能的混乱回音壁模式已知的凸形状：强度图案对应于近掠入射沿边界的扩展部分，和相对较高的腔Q因子。模式被折叠成8字形图案，因此在自相交区域中与边界的重叠减少。这种模式将混沌回音壁模式的现象学与一个重要的技术优势相结合：能够直接连接波导而不会破坏折叠模式的Q因子。使用边界积分方法和FDTD技术，我们探讨的依赖关系的现象波长的腔体的大小，折射率对比周围的介质，和形状变形的程度。一个新的特点，区分折叠从规则的回音壁模式是，一个给定的形状将支持高Q值折叠混沌回音壁模式只在某些波长窗口。
2019-12-20 physics.optics
Linking the Quasi-Normal and Natural Modes of an open cavity
本文提出了消光定理和Sturm-Liouville理论方法之间的比较，计算e.m.光腔内部的场。我们讨论的第一次尽我们所知，在经典电动力学的框架，一个简单的联系之间的准正常模式（QNM）和自然模式（NM）的一维（1D），两侧，开放腔。计算了线性法布里-珀罗腔的QNM本征频率和本征函数。将一阶玻恩近似应用于同一腔，以比较腔的一阶玻恩近似和实际QNM本征函数。我们表明，一阶玻恩近似的FP腔引入对称性破缺：事实上，每个玻恩近似的QNM本征函数产生的值低于或高于实际QNM本征函数值的终端表面上相同的腔。因此，近似QNM的两个误差函数在接近腔的两个终端表面处不相等。
2010-09-10 physics.optics
Design of beam splitters and microlasers using chaotic waveguides
我们考虑由单个或多个二维混沌腔连接到导线形成的波导。腔是混沌的，因为其中的射线（或等效的经典粒子）动力学是混沌的。选择几何参数以产生混合相空间（围绕稳定岛的混沌区域，其中运动是规则的）。入射的射线（或粒子）不能穿透这些岛，但入射的平面波以一定的离散频率（能量）动态地隧道进入它们。相应的准束缚态的支持是沿着被困在腔内的周期轨道的轨迹。我们利用这种差异的射线/波的行为来演示如何混沌波导可以用来设计分束器和微激光器。我们还提出了一些初步的实验结果，在微波实现这样的混沌波导。
2005-04-01 physics.optics
Modeling of quasi-phase-matched cavity enhanced second harmonic generation
我们提出了一个平均场模型来描述二次谐波产生的谐振器的材料与锌的晶体结构。该模型是通过平均的传播方程和边界条件。它考虑了相位失配项，它作为一个有效的克尔效应。我们分析了稳态解的不同条款的影响，突出了非线性之间的竞争。
2020-03-11 physics.optics
Quasi-polygonal Conformal Mappings for Designing Whispering Gallery Modes of Multiple Direction Emission
我们提出了一系列的共形映射设计定向发射回音壁模式。该映射将圆形空腔转化为拟多边形变换空腔。在这样设计的腔中，各向异性发射被证明。
2019-08-20 physics.optics
Chaotic Waveguide-Based Resonators for Microlasers
我们提出了使用二维高折射率半导体波导作为{ \it开放}谐振腔的高度定向发射微激光器的结构。原型波导由两个共线引线连接到一定形状的腔体形成。提出的激光机制要求腔的形状产生混合的混沌射线动力学，以便有适当的（相空间）共振岛。这些岛允许，通过海森堡的不确定原理，准束缚态（QBS）的外观，这反过来，安抚激光机制。通过求解Helmholtz方程得到了量子点的能量值。我们使用经典的射线动力学预测的方向和强度的激光产生的这种开放式谐振器的典型值的折射率。
2003-03-11 cond-mat.mes-hall physics.optics
Tailoring chaotic motion of microcavity photons in ray and wave dynamics by tuning the curvature of space
本文研究弯曲空间中微腔光子的规则与混沌运动差异，揭示混沌模式通过射线快速扩散和Husimi波包局域化与杂化适应空间曲率，为弯曲时空量子混沌研究提供了多功能光学模拟平台。
2024-01-17 physics.optics
Semi-analytical quasi-normal mode theory for the local density of states in coupled photonic crystal cavity-waveguide structures
提出并验证了耦合光子晶体（PhC）腔波导结构局域态密度（LDOS）的准简正模（QNM）理论。通过对格林函数在一个或几个QNM上的展开，得到了LDOS的封闭表达式，并对两种二维光子晶体（一个和两个腔侧耦合到扩展波导）进行了数值计算，验证了理论的正确性。对于单腔，一个轻微的不对称的频谱，QNM理论再现，并为两个腔的非平凡的频谱与峰和谷被发现，这是再现只有当包括两个相关的QNM的理论。在这两种情况下，我们发现在感兴趣的带宽的相对误差低于1%。
2015-09-29 physics.optics
Agile Free-Form Signal Filtering with a Chaotic-Cavity-Backed Non-Local Programmable Metasurface
该研究提出以准二维混沌腔支撑可编程金属超表面，利用非局域模式重叠与纯优化设计实现7.5–13.5 GHz低损耗、高线性、可重构滤波和信号路由。
2024-07-06 physics.app-ph physics.optics
Noise induced stabilization of chaotic free-running laser diode
本文从理论上研究了具有偏振混沌动力学特性的自由运转垂直腔面发射激光器的稳定性。我们报告存在一个边界隔离的混沌吸引子的一侧和一个稳定的状态的另一侧，并确定不稳定的周期轨道起分界线的作用。此外，我们强调了一个小范围的参数，其中混沌吸引子通过这个边界，因此，混沌只出现作为一个瞬态行为。然后，包括激光器中的自发发射噪声的影响，我们证明，对于现实水平的噪声，系统被系统地推过分离解决方案。因此，我们表明，混沌动力学不能持续，除非在分界线的另一边的稳定状态变得不稳定。最后，我们将这种稳定状态的稳定性与激光腔中的双折射的小值联系起来，并讨论了这一结果对未来实验工作的意义。
2016-05-12 nlin.CD physics.optics
Transient Hamiltonian chaos in the cavity electrodynamics
研究了高Q值法布里-珀罗腔中二能级原子系综与单模自洽场和外加振幅调制场相互作用的混沌动力学。结果表明，在原子-场精确共振和原子基态初始布居的情况下，系统的哈密顿混沌总是瞬态的。的法布里-珀罗和环形腔的几何形状的混沌动力学的差异被认为是。讨论了实验观测到瞬态哈密顿混沌的条件。
1998-07-30 chao-dyn nlin.CD physics.optics
A kneading map of chaotic switching oscillations in a Kerr cavity with two interacting light fields
针对含两个相互作用光场的对称光学克尔腔的复杂开关动力学问题，研究通过全局分岔延拓、揉不变量及Lyapunov指数计算，揭示了无穷多由$\boldsymbol{\rm Z}_2$-等变余维二Belyakov转变组织的全局分岔，阐明了周期轨道与混沌吸引子开关模式的相互作用规律。
2024-10-31 math-ph math.DS math.MP
Chaos-assisted directional light emission from microcavity lasers
通过引入适当设计的变形盘腔，研究了动态隧穿效应对射线混沌微腔辐射的影响。我们重点研究了它的高品质因数模，这些模强烈地局限于由全内反射限制的稳定的周期性光线轨道。结果表明，占主导地位的发射起源于隧道从周期性的射线轨道的混沌的，后者最终逃离腔折射，导致定向发射，这是意想不到的周期性轨道的几何形状，但充分解释了不稳定流形的混沌射线动力学。实验进行选择性激发这些模式，我们成功地观察到的方向性发射与理论预测。这提供了决定性的实验证据的动态隧穿的光线混沌微腔。
2010-04-22 nlin.CD physics.optics
Suppression of off-resonant cavity feeding through quasi-resonant pumping in a strongly coupled cavity-quantum dot system
比较了强耦合于光子晶体腔的砷化铟（InAs）量子点（QD）在上带激发（ABE）和准共振激发（QRE）下的光致发光谱。我们发现，非谐振腔馈电，这体现在一个裸腔发射峰在强耦合点，被抑制多达40% QRE下相对于ABE。我们将这种抑制归因于量子点充电的概率降低，因为电子和空穴在量子点内成对产生。我们调查的泵浦功率依赖的腔馈电，并表明，在饱和以下，裸腔发射极化激元发射ABE的比例是独立的泵浦功率，而QRE有线性泵浦功率依赖。这些结果表明，双激子在QRE的腔馈电中起着重要的作用。
2010-04-26 physics.optics quant-ph
Signature of ray chaos in quasi-bound wave functions for a stadium-shaped dielectric cavity
在光线模型和波动模型下研究了体育场形介质腔的光发射。对于低损耗的无源腔模，准束缚波函数的相空间表示与射线模型中的对应分布之间存在着显著的对应关系。这一结果提供了额外的和更直接的证据，良好的射线波对应的低损耗模式，以前观察到的远场发射模式比较的水平。
2007-03-27 nlin.CD physics.optics
Gate-tunable regular and chaotic electron dynamics in ballistic bilayer graphene cavities
针对带隙双层石墨烯栅极定义腔，开发了考虑电子特性和限制细节的轨迹追踪算法，揭示了各向异性色散在高度对称圆形腔中随栅极电压引发规则与混沌动力学，证明了非标准费米子光学的出现。
2023-02-01 cond-mat.mes-hall physics.optics
Chaotic light: a theory of asymmetric resonant cavities
球形和圆柱形介质腔支持高Q回音壁模式，由于被捕获的光的全内反射。当这样一个腔是顺利变形的光线动力学的这些模式变得混乱的方式所确定的KAM理论的经典哈密顿动力学。由KAM理论预测的射线动力学的普遍性质允许这样的非对称谐振腔（ARC）的回音壁模式的一般理解。该理论与描述射线运动的非线性映射的模拟相结合，为大变形（大于半径的1%）的这些回音壁模式的Q破坏的射线光学模型提供了基础。该模型预测了一个尖锐的发病作为一个函数的变形显着的Q破坏这些模式和高度定向发射高于此阈值。典型回音壁模式的波动方程的解证实了由射线光学模型预测的定性行为，即使当腔仅为谐振波长的几倍时。该模型首次解释了高度变形激光液滴的激光强度分布。
2002-03-21 physics.class-ph physics.optics
A Gaussian-optical Approach to Stable Periodic Orbit Resonances of Partially Chaotic Dielectric Micro-cavities
利用抛物方程方法，在短波长范围内构造了介质微腔中局域在稳定周期光线轨道上的准束缚模。这些模式被示出共存的不规则间隔的“混乱”模式的一般情况下。准束缚模式的波矢量子化规则推导出一个简单的物理解释的菲涅耳反射;准束缚模式显式构造和数值计算结果相比。的谐振腔的离散对称性的效果进行了分析，并示出产生准简并多重峰，这些多重峰的平均分裂计算的方法从量子混沌理论。
2002-06-29 nlin.CD physics.optics
Brillouin light scattering by magnetic quasi-vortices in cavity optomagnonics
铁磁球可以支持回音壁模式形式的\textit{optical vortices}和具有非平凡自旋纹理的静磁模式形式的\textit{magnetic quasi-vortices}。这些涡旋可以用它们的轨道角动量来表征。我们在实验上研究了静磁模式中磁振子对回音壁模式中光子的布里渊散射，并将注意力集中在光涡旋和磁准涡旋之间的轨道角动量交换上。我们发现，在布里渊光散射中，轨道角动量守恒导致不同的非互易行为。将轨道角动量作为腔光磁学的一个新自由度，可以为手征光学和光自旋电子学开辟新的途径。
2017-11-26 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
