多模非线性波导阵列近场与远场强度图样的热力学描述

非线性高多模光子系统在光学中十分普遍。然而,多模环境中非线性作用所产生的巨大复杂性给这类系统的理论描述带来了挑战。本工作中,我们借助光学热力学概念研究非线性波导阵列产生的近场与远场发射强度图样。推导了以作为广延热力学变量的系统不变量表示的、支配非线性阵列响应的精确方程。就此而言,弱非线性波导晶格产生的近场与远场特征得到了解析处理。我们表明,从统计上看,这些图样及由此产生的远场亮度由光温及其相应化学势所支配。讨论了此类构型熵的广延性。本文给出的热力学结果与由非线性耦合模理论获得的数值模拟吻合良好。