基于Minkowski-Helmholtz公式的介电结构中光力的严格分析
光学
2024-04-12 v1
摘要
介电结构中的光力通常通过麦克斯韦应力张量或基于能量的方法分析，后者可通过本征频率和有效折射率推导。虽然已有研究讨论这两种方法的等价性，但似乎仍缺乏一般的电动力学证明。本文基于Minkowski-Helmholtz公式和电磁变分定理提供了严格的电动力学推导，直接得出在厄米条件下这两种方法形式等价。结果普遍适用于任何介电波导或腔体结构。此外，该方法可用于没有尖锐界面的渐变折射率系统。重要的是，我们的分析为预测多种光子结构（包括介电散射体和多元阵列配置）中的光力提供了直接途径。
引用
@article{arxiv.2404.07294,
title = {Rigorous analysis of optical forces in dielectric structures based on the Minkowski-Helmholtz formula},
author = {Huizhong Ren and Haokun Luo and Mahmoud A. Selim and Georgios G. Pyrialakos and Fan O. Wu and Mercedeh Khajavikhan and Demetrios N. Christodoulides},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.07294},
year = {2024}
}