論文の概要: Perturbation theory of nearly spherical dielectric optical resonators

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2104.13783v3
• Date: Fri, 20 Aug 2021 18:19:44 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-02 04:29:18.618604
• Title: Perturbation theory of nearly spherical dielectric optical resonators
• Title（参考訳）: 略球状誘電体光共振器の摂動理論
• Authors: Julius Gohsrich, Tirth Shah, Andrea Aiello
• Abstract要約: 様々な大きさの誘電体球は、非常に狭い線幅を持つ光周波数で共鳴する電磁的ささやきモードを維持できる。 ほぼ円形の膜の音響振動に対する境界条件摂動理論は1世紀以上前にレイリーによって開発された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Dielectric spheres of various sizes may sustain electromagnetic whispering-gallery modes resonating at optical frequencies with very narrow linewidths. Arbitrary small deviations from the spherical shape typically shift and broaden such resonances. Our goal is to determine these shifted and broadened resonances. A boundary-condition perturbation theory for the acoustic vibrations of nearly circular membranes was developed by Rayleigh more than a century ago. We extend this theory to describe the electromagnetic excitations of nearly spherical dielectric cavities. This approach permits us to avoid dealing with decaying quasinormal modes. We explicitly find the frequencies and the linewidths of the optical resonances for arbitrarily deformed nearly spherical dielectric cavities, as power series expansions by a small parameter, up to and including second-order terms. We thoroughly discuss the physical conditions for the applicability of perturbation theory.
• Abstract（参考訳）: 様々な大きさの誘電体球は、非常に狭い線幅を持つ光周波数で共鳴する電磁的ささやきモードを維持できる。 球形からの任意な小さな偏差は典型的に変化し、そのような共鳴を拡大する。 私たちの目標は、これらのシフトと拡大共鳴を決定することです。 ほぼ円形の膜の音響振動に対する境界条件摂動理論は1世紀以上前にレイリーによって開発された。 この理論を拡張して、ほぼ球状誘電体空洞の電磁励起を記述する。 このアプローチにより、崩壊する準正規モードを扱うことを避けることができる。 任意に変形したほぼ球状誘電体キャビティに対する光共鳴の周波数と線幅を,2次項までの小さなパラメータによるパワー級数展開として明示的に求める。 我々は摂動理論の適用可能性に関する物理条件を徹底的に議論する。

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