模式正则化对准正态模式微扰理论的影响

我们深入探讨了开放谐振腔在其腔区外受到微扰这一关键问题。我们利用准正态模式（QNMs）的框架，它是具有复本征频率的开放边界问题的自然模式解。我们首先强调了当前采用的QNM微扰理论公式在谐振器结构外添加微扰时存在的一些基本问题，并提出了解决该问题、与QNMs正则化相关的第一步潜在方案。随后我们展示了一个任意形状和复杂色散与损耗的全三维等离子体谐振腔的例子，清晰显示了QNM微扰理论预测的一阶模式变化具有发散性质。接着，我们集中于一个一维介质势垒的说明性案例，其中可获得解析QNM解。我们考察了腔与另一较小势垒结构之间距离变化时模式频率的改变。将由少量QNM展开获得的结果与传输矩阵方法的精确解析解进行比较。我们明确展示了正则化如何防止远场中QNM微扰出现有问题的空间发散，尽管最终高阶效应和多模式也可能在完整散射解中起作用，且在此类情形下保留纯离散QNM图像变得可疑，因为输入输出耦合最终涉及库模式。