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改变光学谐振腔周围介质:计算其频谱变化的高效严格方法

光学 2023-09-28 v2

摘要

可靠且高效地求解周围介质参数变化时光学系统共振态谱的问题,在技术上十分重要,主要源于各类传感应用。然而在计算上,由于开放系统的本征态在其外部缺乏完备性,这构成了根本性挑战。我们通过麦克斯韦方程组的线性变换解决了该挑战,该变换将周围介质的扰动映射为系统内部的有效扰动,而共振态在系统内部是完备的。通过用严格的共振态展开处理此类扰动,我们以任意所需精度求得介质任意扰动下系统的修正模式。数值高效的单模与少模近似在等离激元纳米颗粒和介观介质谐振腔等实际重要情形中均被证明是精确的。

关键词

引用

@article{arxiv.2109.07026,
  title  = {Varying the medium surrounding an optical resonator: An efficient and rigorous way to calculate its spectral changes},
  author = {S. F. Almousa and E. A. Muljarov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2109.07026},
  year   = {2023}
}