PT对称多层结构的非局域均匀化
光学
2019-04-15 v2
摘要
PT对称系统与超材料独特且高度可调的光学性质使得大量全新的线性和非线性光学现象及其众多应用成为可能，例如设计亚衍射透镜、非互易器件等。因此，具有PT对称性的人工介质受到越来越多的关注，并成为深入研究的热点。提供人工纳米结构介质光学响应信息的常用方法之一是所谓的有效介质理论。在此，我们考察了利用有效介质理论对由交替损耗层与增益层构成的PT对称多层系统进行综合分析的可能性。我们表明，局域有效材料参数（或Maxwell Garnett近似）的适用性非常有限，无法用于预测标志PT对称性破缺的奇异点。另一方面，若晶格厚度远小于辐射波长，非局域双各向异性有效介质参数可被可靠使用。在斜入射平面波情况下，我们揭示了损耗-增益系数的限制，其相较于介电常数实部不应过大。我们相信，我们的发现能够增进对PT对称系统背后物理学的根本理解，并推动用于分析其特殊光学响应的辅助工具的发展。
引用
@article{arxiv.1811.03928,
title = {Nonlocal homogenization of PT-symmetric multilayered structures},
author = {Denis Novitsky and Alexander Shalin and Andrey Novitsky},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.03928},
year = {2019}
}
备注
7 pages, 7 figures