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奇-$PT$-对称势的谱奇点

光学 2019-01-23 v1

摘要

我们描述了一个两分量波场被具有奇-PTPT 对称性(即满足 (PT)2=1(PT)^2=-1 的对称性)的非厄米矩阵势的一维定态散射。该散射由一个 4×44\times 4 转移矩阵刻画。主要关注点在于被分为两类的谱奇点。弱谱奇点由转移矩阵的一个对角 2×22\times 2 块的行列式为零来刻画,这种情况对应于成对相反偏振模式的激射或相干完美吸收。强谱奇点由转移矩阵的对角块为零来刻画。我们证明,在奇-PTPT-对称系统中,任何谱奇点都是自对偶的,即激射与相干完美吸收同时发生。对一个由两根波导构成的 PTPT-对称耦合器的实例进行了详细分析,其中一根波导具有局域增益,另一根具有局域吸收,二者通过局域反对称介质耦合。对于该耦合器,我们讨论了弱自对偶谱奇点及其分裂为复共轭本征值的现象,这些本征值表示传播常数实部位于连续谱中的束缚态。我们还揭示了一个相当反直觉的现象:随着增益-损耗强度的增加,未破缺的奇-PTPT-对称相得以恢复。文中还给出了奇-PTPT-对称与偶-PTPT-对称耦合器(后者满足 (PT)2=1(PT)^2=1)之间的比较。

关键词

引用

@article{arxiv.1811.07850,
  title  = {Spectral singularities of odd-$PT$-symmetric potential},
  author = {Vladimir V. Konotop and Dmitry A. Zezyulin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1811.07850},
  year   = {2019}
}

备注

13 pages, 9 figures; submitted