Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > physics > arXiv:2411.19818

帮助 | 高级搜索

物理学 > 光学

arXiv:2411.19818 (physics)
[提交于 2024年11月29日 ]

标题: 复杂共振介质中的开放通道和捕获通道

标题: Open and trapping channels in complex resonant media

Authors:Romain Rescanieres, Romain Pierrat, Arthur Goetschy
摘要: 我们对由谐振子组成的无序介质中的传输矩阵和驻留时间矩阵进行了统计研究,重点关注频率失谐如何影响它们的特征值分布。我们的分析表明,随着频率接近粒子的共振频率,传输特征值的分布经历了从单峰到双峰再回到单峰的变化。此外,在共振附近,驻留时间特征值的分布显著变宽,最长寿命比中位数高出几个数量级。通过检查频率$\omega$如何影响光的传输平均自由程$\ell(\omega)$和能量传输速度$v_E(\omega)$,这些结果得到了解释,而这些参数又塑造了观察到的分布。我们展示了波前整形在增强共振无序介质中的传输和能量存储方面具有巨大的潜力。在扩散区域,当系统厚度$L$超过平均自由程时,使用具有最大特征值的波前代替平面波可以将传输和驻留时间提高一个因子$\varpropto L/\ell(\omega) \gg 1$。 在局域化区域,增强效应对于传输变为$\varpropto Ne^{2L/\xi}$,对于驻留时间变为$\varpropto N\xi /L$,其中$\xi$是局域化长度,$N$是受控散射通道的数量。 最后,我们展示使用高$Q$振荡器而不是低$Q$振荡器可以在介质中增加能量存储,这一增加在扩散区域和局域化区域都是$\varpropto Q/k\ell(\omega)$倍。
摘要: We present a statistical study of the transmission and dwell-time matrices in disordered media composed of resonators, focusing on how frequency detuning influences their eigenvalue distributions. Our analysis reveals that the distribution of transmission eigenvalues undergoes a transition from a monomodal to a bimodal profile, and back to monomodal, as the frequency approaches the resonant frequency of the particles. Moreover, the distribution of dwell-time eigenvalues broadens significantly near resonance, with the longest lifetimes exceeding the median by several orders of magnitude. These results are explained by examining how frequency $\omega$ affects the transport mean free path of light, $\ell(\omega)$, and the energy transport velocity, $v_E(\omega)$, which in turn shape the observed distributions. We demonstrate the strong potential of wavefront shaping to enhance both transmission and energy storage in resonant disordered media. In the diffusive regime, where the system thickness $L$ exceeds the mean free path, both transmission and dwell time can be enhanced by a factor $\varpropto L/\ell(\omega) \gg 1$ when using wavefronts associated with the largest eigenvalues instead of plane waves. In the localized regime, the enhancements become $\varpropto Ne^{2L/\xi}$ for transmission and $\varpropto N\xi /L$ for dwell time, where $\xi$ is the localization length and $N$ is the number of controlled scattering channels. Finally, we show that employing high-$Q$ resonators instead of low-$Q$ ones increases energy storage within the medium by a factor of $\varpropto Q/k\ell(\omega)$, in both the diffusive and localized regimes.
主题: 光学 (physics.optics) ; 无序系统与神经网络 (cond-mat.dis-nn)
引用方式: arXiv:2411.19818 [physics.optics]
  (或者 arXiv:2411.19818v1 [physics.optics] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2411.19818
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Romain Rescanieres [查看电子邮件]
[v1] 星期五, 2024 年 11 月 29 日 16:26:47 UTC (2,584 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
  • 其他格式
许可图标 查看许可
当前浏览上下文:
physics.optics
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2024-11
切换浏览方式为:
cond-mat
cond-mat.dis-nn
physics

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号