高度多模非线性系统中光学热力学压强的本质

光学热力学理论提供了一个全面的框架，能够自洽地描述非线性多模光子系统的复杂动力学。该理论预测了一种类似压强的强度量（$\hat{p}$），与系统的总模式数（$M$）共轭。然而，这个强度量的本质仍不明确。本文阐明了光学热力学压强的物理起源，并展示了其双重本质。我们严格推导了一个表达式，将$\hat{p}$分为两个不同部分：一个与电动力学辐射压强明确相关，另一个是负责熵变的熵部分。利用这一结果，我们建立了一个形式体系，简化了非线性平衡条件下辐射压强的量化，无需繁琐地评估麦克斯韦应力张量。我们的理论分析得到了高度多模非线性光学结构中数值模拟的证实。这些结果可能为预测和控制各种非线性电磁环境中的辐射压强过程提供新方法。