Replacement of ensemble averaging by the use of a broadband source in scattering of light from a one-dimensional randomly rough interface between two dielectric media
利用相位微扰理论，我们证明了，如果一个单一实现的一维随机粗糙界面之间的两个介质被照射在垂直入射从任何一个介质的宽带高斯光束，它产生一个散射场，其微分反射系数与通过对单色入射光束在整个实现上产生的微分反射系数求平均而产生的结果非常匹配接口配置文件功能。
2017-10-19 physics.app-ph physics.optics
Effects of boundary roughness on a Q-factor of whispering-gallery-mode lasing microdisk cavities
我们进行数值研究的侧壁缺陷的激光应用的光盘腔的共振态展宽的影响。我们证明，即使是小的边缘粗糙度导致急剧退化的高Q回音壁（WG）模式谐振降低其Q值的许多数量级。同时，低Q WG共振对表面粗糙度相当不敏感。本文用散射矩阵技术对数值模拟结果进行了分析，并结合经典射线图象中截面的庞加莱曲面的检验，从弯曲介质界面上的波反射的角度对数值模拟结果进行了解释。
2003-05-27 physics.optics
Determination of the normalized surface height autocorrelation function of a two-dimensional randomly rough dielectric surface by the inversion of light scattering data
基于相位微扰理论，得到了s-偏振光照射下二维随机粗糙介质表面漫散射光的面内共偏振分量对平均微分反射系数贡献的表达式。这一结果形成的基础上，反演实验光散射数据的方法，以获得归一化的表面高度的自相关函数的表面。该关联函数的几种参数化形式以及相对于定义这些表示的参数的成本函数的最小化被用于反演方案中。这种方法还产生表面粗糙度的均方根高度，以及介电基板的介电常数（如果事先不知道）。用于验证该反演的输入数据包括由指数和高斯表面高度关联函数定义的表面的计算机模拟结果，对于单个或多个入射角，不添加和添加乘性噪声。通过这种方法获得的重建是相当准确的弱粗糙表面，所提出的反演方案是计算效率。
2015-12-30 physics.optics
The scattering of a scalar beam from isotropic and anisotropic two-dimensional randomly rough Dirichlet or Neumann surfaces: The full angular intensity distributions
利用格林第二积分恒等式，确定了标量高斯光束照射下二维随机粗糙各向同性或各向异性Dirichlet或Neumann表面的散射场。通过严格的计算机模拟方法，非微扰地求解了散射振幅的积分方程。这些计算的结果用于计算平均微分反射系数的全角度分布。对于各向同性的表面，本计算的结果进行了比较，与早期的研究这个问题。计算了Dirichlet表面和Neumann表面的反射率随入射极角的变化关系，发现两种表面的反射率在粗糙度参数相近的情况下是不同的。对于一个不断增加的水平的表面各向异性，我们研究了如何散射波的角强度分布的影响，这一水平。我们发现，即使是小到中等水平的表面各向异性可以显着改变的对称性，形状和振幅的散射强度分布时，高斯光束入射在各向异性表面从不同的入射方位角。
2017-12-16 physics.optics
Satellite peaks in the scattering of light from the two-dimensional randomly rough surface of a dielectric film on a planar metal surface
本文用非微扰的纯数值方法求解了平面金属基底上二维随机粗糙介质膜对p、s偏振光散射的约化瑞利方程。结果发现，卫星峰存在于平均微分反射系数的元素的角度依赖性，除了增强的后向散射峰。这一结果解决了早期的近似理论研究从这个系统的散射的结果之间的冲突。
2012-04-29 physics.comp-ph physics.optics
Numerical studies of the transmission of light through a two-dimensional randomly rough interface
偏振光通过两种电介质之间的二维随机粗糙界面的透射，通过任何方法，都比光从这种界面的光的反射少得多。本文导出了p-或s-偏振光入射到这类界面上时透射振幅的约化Rayleigh方程，并得到了严格的纯数值的非微扰解，用这些解计算了界面的透射率、透射率、平均微分透射系数和透射光强的全角度分布。这些结果是在入射介质是光学密度较小的介质和光学密度较大的介质的情况下得到的。在前一种情况下获得的结果中存在从金属表面的X射线散射中观察到的Yoneda峰的光学类似物。对于p偏振入射光，我们观察到布鲁斯特散射角，在单散射近似下漫透射强度为零的角度，这取决于入射角，而不是平面反射的布鲁斯特角。
2017-04-10 physics.comp-ph physics.optics
The Scattering of Electromagnetic Waves from Two-Dimensional Randomly Rough Perfectly Conducting Surfaces: The Full Angular Intensity Distribution
用计算机模拟方法研究了$p$ -或$s$ -偏振光在二维随机粗糙理想导电表面上的散射。利用矩量法将表面磁场两个独立切向分量的耦合非齐次积分方程组转化为矩阵方程组，然后采用双共轭梯度稳定化方法求解。的解决方案是用来计算平均微分反射系数给定的入射角和指定的偏振的入射和散射场。通过严格的计算机模拟方法，得到了强随机粗糙表面散射光强度的全角度分布。
2009-10-03 physics.comp-ph physics.optics
Scattering matrix approach to the resonant states and Q-values of microdisk lasing cavities
本文发展了一种散射矩阵方法，用于数值计算任意形状和折射率任意变化的非理想光盘腔的谐振态和Q值。所开发的方法已被应用于研究表面粗糙度和折射率的不均匀性对激光应用的微盘腔的Q值的影响。我们证明，即使是小的表面粗糙度可以导致许多数量级的高Q腔模式的急剧退化。结合Poincare截面曲面和Husimi分布的检验，从波在弯曲介质界面上的反射角度对数值模拟结果进行了分析和解释。
2003-07-03 physics.optics
Numerical studies of the scattering of light from a two-dimensional randomly rough interface between two dielectric media
研究了偏振光从一种介质入射到其与另一种介质的二维随机粗糙界面上的散射。一个简化的瑞利方程的散射振幅的情况下，其中p-或s-偏振光入射到这个接口，没有假设被有关的介质的介电函数。严格的，纯数值的，非微扰的解决方案，这个方程。它们用于计算界面的反射率和反射率、平均微分反射系数以及散射光强度的全角度分布。这些结果得到的情况下，入射介质是光学密度较低的介质，并在其中它是光学密度较高的介质的情况下。在后一种情况下获得的结果中存在从金属表面的X射线散射中观察到的Yoneda峰的光学类似物。布儒斯特散射角漫散射的调查，让人想起平坦界面反射的布儒斯特角，但强烈依赖于入射角。当透射场的贡献与散射场的贡献相加时，发现计算结果满足么正性，误差小于$10^{-4}$。
2016-04-15 physics.comp-ph physics.optics
Reflections about holographic and non-holographic acquisition of surface topography
复杂波场的记录和（计算）处理提供了新的光学方法的广阔领域。也适用于光学3D计量。我们讨论了全息表面形貌测量与非全息原理，如三角测量，经典干涉测量，粗糙表面干涉测量和斜率测量方法的基本相似性和差异。主要特征是最终精度极限的物理来源以及地形信息的编码和解码方式。我们证明了问题“是全息只是干涉？“有不同的答案，这取决于我们如何利用全息图或干涉测量。这些答案将帮助用户了解他们的测量结果是否可以改进，或者他们是否已经达到了物理学允许的极限。
2021-12-09 physics.ins-det physics.optics
Generalized Snell's laws for rough interfaces
Aix Marseille Univ, CNRS, I2M（艾克斯-马赛大学）；UC Irvine（加州大学尔湾分校）
本文研究了粗糙界面的波反射与透射问题，通过分离尺度的渐近分析，揭示了反射和透射场中的镜面与散射成分，推导了依赖于界面有效散射算子的广义斯涅尔定律。
2026-03-18 math-ph math.MP physics.class-ph
Fabrication of low-loss III-V Bragg-reflection waveguides for parametric down-conversion
本研究通过改进布拉格反射波导的制备工艺（固定光束-移动平台光刻、低压低氯刻蚀、抗蚀剂回流），显著降低侧壁粗糙度与光学损耗，使光子对产生速率提升15倍，为量子密码提供高效光源。
2023-09-02 physics.app-ph physics.optics
Reflection and transmission of waves in surface-disordered waveguides
基于不变嵌入方程，通过数值模拟研究了波在无序多模波导中的反射和透射振幅。特别是，我们分析了表面型无序的行为上的系综平均和波动的反射和透射系数，反射率，透射率和电导的影响。我们的结果表明，异常的模式色散和粗糙表面散射的组合所产生的影响：对于一个给定的波导长度，模式的横向动量越大，更强烈的是模式散射。这些效应表现在透射系数的模式选择性、反常后向散射增强、反射和透射、反射和透射中的散斑图以及电导及其普遍波动中。结果表明，在体积杂质，准一维结构（波导）中的表面散射引起的弹道，扩散，和本地化制度在同一样品内的共存。
1999-03-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall physics.optics
Inversion of simulated and experimental light scattering data for characterization of two-dimensional randomly rough metal surfaces
本文提出基于二阶相位微扰理论的光散射数据反演方法，用于重建二维随机粗糙金属表面的自相关函数和均方根粗糙度，并通过银、金表面的模拟与实验数据验证其准确性和高效性。
2024-06-11 physics.app-ph physics.class-ph physics.optics
Temperature profile and double images in the inferior mirage
沙漠海市蜃楼是在实验室里通过加热一个平坦的沙子表面来模拟的。这表明，在很宽的温度范围内，仅几毫米厚的空气边界层直接覆盖受热表面，其厚度几乎相同。它由一个产生倒置图像的区域和另一个产生直立图像的区域组成，这取决于观察者、加热表面和物体之间的相对距离。距离和高度的测量表明入射角大于反射角。空气折射率测量结果与光线弯曲中的临界角有关。与密度梯度蔗糖溶液的类比也显示了倒置和直立的双重图像。假设室外也存在类似的情况。粗糙表面上的镜面反射可以被描述为海市蜃楼，但它是在更宽的视角范围内看到的，而且它不需要温度梯度。它总是存在的，但它可以被更高强度的漫反射消除。
2019-11-08 physics.ao-ph physics.ed-ph physics.optics
Numerical simulations of scattering of light from two-dimensional surfaces using the Reduced Rayleigh Equation
本文介绍了一种非微扰的、纯数值的、求解二维可穿透粗糙表面光的光的散射的简化Rayleigh方程的方法。作为一个例子，我们应用这种形式来研究p-或s-偏振光从二维介质或金属随机粗糙表面的散射，通过计算散射光的共偏振和交叉偏振强度的全角分布。特别是，我们提出了计算的平均微分反射系数的玻璃和银表面的特征（各向同性或各向异性）高斯和圆柱功率谱。所提出的方法被发现，在瑞利假设的有效性，给出可靠的结果。对于非吸收金属表面的能量守恒进行了明确检查，并发现满足0.03%以内，或更好，为参数假设。这证明了该方法的准确性和令人满意的离散化。
2012-05-02 physics.comp-ph physics.optics
