介质无序体系中三维光的Anderson局域化
光学
2026-05-26 v1 计算物理
摘要
在三维无序介质体系中光的强局域化仍然具有挑战性，因为其需要极强的复发散射，而长期存活的局域化贡献可能较弱且在有限样本中被扩散泄漏或吸收所掩盖。本文利用大规模时域仿真求解完整矢量Maxwell方程，探讨深处于后期时段的高指数介质颗粒的密集随机包结合。随着早期扩散分量逸出，传输信号呈现非指数尾部及有效扩散系数趋向局域化比例。后期谱线由窄且分离的共振构成，其Thouless电导接近单位且呈约为泊松分布的间隔统计，表明长期存活模式之间的谱重叠较弱。同时，近场分裂为紧凑的、非传播的强度簇，其间被持续的低强度通道分隔。周期平均图显示，该暗色通道网络在多个光学周期内保持相关性，揭示出准稳态的约束模式。综合这些动力学、谱和实空间信号，提供了关于无序三维介质中Anderson局域化矢量电磁模式的收敛证据。这种收敛表明局域化表现为后期场进入干涉分离、类山地形势埃克塔中模式的自组织。
关键词
引用
@article{arxiv.2605.25098,
title = {Three-dimensional Anderson localization of light in dielectric disorder},
author = {Yevgen Grynko and Jens Förstner},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.25098},
year = {2026}
}