不同几何结构光子晶体中的热化动力学
光学
2024-06-11 v1
摘要
弱非线性多模光子系统的统计力学行为在最近几年内受到日益关注的注意。本文旨在数值研究影响光子晶体热化过程的主要因素。特别是,我们发现具有相同选取属性(如温度、耦合系数、晶体规模和激发条件)的晶体可以表现出截然不同的热化动力学和 thus 热化距离。我们的研究聚焦于两种不同的二维 晶体:蜂窝晶体和三角晶体。我们的numerical结果表明,无论激发条件如何,蜂窝晶体始终比三角晶体更快地热化。我们主要将此行为解释为蜂窝晶体中引入的准线性谱系谱,促进波动混合;而三角晶体的谱系呈幂律形式。此外,我们研究了温度以及非线性系数的符号和大小的综合效应。改变 Kerr 非线性系数的符号或温度的符号会导致热化动力学出现显著差异,这一现象可依据波动不稳定性进行物理解释。较大的绝对温度值 |T| 结果在功率占用数分布上更均匀,并加快热化速度。最后,正如预期的那样,随着非线性大小的增加,热化速度也随之加快。我们的发现为离散系统中的光子热化提供了宝贵的见解,其中可能实验实现带来新的光操控和应用可能性。
引用
@article{arxiv.2406.05356,
title = {Thermalization dynamics in photonic lattices of different geometries},
author = {Guowen Yang and Domenico Bongiovanni and Daohong Song and Roberto Morandotti and Zhigang Chen and Nikolaos K. Efremidis},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.05356},
year = {2024}
}
备注
11 pages, 4 figures