谐振器动力学的精确麦克斯韦演化方程：重新审视时域耦合模理论
光学
2024-06-11 v2 经典物理
计算物理
摘要
尽管时域耦合模理论（CMT）具有广泛的重要性，但它缺乏基于电磁原理的基础验证，并且是一种依赖于拟合耦合系数的唯象理论。我们采用基于准正则模理论的从头算麦克斯韦方法，推导出谐振器动力学的“精确”麦克斯韦演化（EME）方程。虽然得到的微分方程与经典方程相似，但它引入了体现不同物理意义的新项，表明CMT的预测可能被专门的实验（例如使用短脉冲和离共振脉冲，或尺寸与波长相当或更大的谐振器）所推翻。尽管如此，我们的检验表明，尽管CMT本身缺乏严格性，但由于拟合耦合系数提供的灵活性，它能够对许多实验做出精确预测。新的EME方程预计适用于所有电磁谐振器几何结构，并且我们所采用的理论方法可以推广到其他波动物理领域。
引用
@article{arxiv.2401.06371,
title = {Exact Maxwell evolution equation of resonators dynamics: temporal coupled-mode theory revisited},
author = {Tong Wu and Philippe Lalanne},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.06371},
year = {2024}
}