超越 Rytov 定律的光纤中偏振传输

我们考虑光在任意弯曲的阶跃折射率光纤中的传播。利用在 Fermi 法坐标下建立的多尺度近似方案，以微扰方式求解完整的矢量 Maxwell 方程。在主导阶，这给出了 Rytov 定律的严格推导。在下一阶，我们得到电磁场的非平凡动力学，其特征由两个耦合常数描述，即相位曲率矩和偏振曲率矩，分别描述光的相位及其偏振矢量对弯曲的响应。后者可视为光的反向自旋 Hall 效应，其中传播方向受限于沿光纤，而偏振以频率依赖的方式演化。