論文の概要: Partially coherent Airy beams: A cross-spectral density approach
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.01027v2
- Date: Wed, 16 Nov 2022 17:17:00 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-20 16:46:04.445833
- Title: Partially coherent Airy beams: A cross-spectral density approach
- Title（参考訳）: 部分コヒーレントなエアリービーム:クロススペクトル密度アプローチ
- Authors: R. Mart\'inez-Herrero, A. S. Sanz
- Abstract要約: 無限エネルギーおよび有限エネルギー条件下で, 部分コヒーレントなエアリービームのクラスを導入, 解析する。
有限エネルギービームの場合、現実的なシナリオに近い状況では、両方の特性が保存される伝播範囲を保証できることが示されている。
- 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: Airy beams are known for displaying shape invariance and self-acceleration
along the transverse direction while they propagate forwards. Although these
properties could be associated with the beam coherence, it has been revealed
that they also manifest in the case of partially coherent Airy-type. Here,
these properties are further investigated by introducing and analyzing a class
of partially coherent Airy beams under both infinite and finite energy
conditions. The key element within the present approach is the so-called
cross-spectral density, which enables a direct connection with the quantum
density matrix, making the analysis exportable to the quantum realm to study
the dynamics of Airy wave packets acted by both incoherence and decoherence. As
it is shown, in the case of infinite energy beams both properties are preserved
even under the circumstance of total incoherence provided the underlying
structure of the beam remains equal to that of an Airy beam. In the case of
finite energy beams, a situation closer to a realistic scenario, as
experimental beams cannot have an infinite extension, it is shown that a
propagation range along which both properties are preserved can be warranted.
This is controlled by a critical distance, which depends on the spread range
determined by the parameters ruling the extension of random field spatial
fluctuations. Such a distance is determined by defining a position-dependent
parameter that quantifies the degree of overlapping between the propagated beam
and the input one displaced by an amount equivalent to the propagation
distance.
- Abstract（参考訳）: エアリービームは、前方を伝播しながら横方向に沿って形状の不変性や自己加速を示すことで知られている。
これらの性質はビームコヒーレンスに関連付けられるが、部分的にコヒーレントなエアリー型の場合にも現れることが判明した。
ここで、これらの性質は、無限および有限のエネルギー条件下で部分的にコヒーレントなエアリービームのクラスを導入、解析することによってさらに研究される。
この手法の鍵となる要素は、いわゆるクロススペクトル密度であり、量子密度行列との直接接続を可能にし、解析を量子領域に輸出し、非一貫性とデコヒーレンスの両方によって作用するエアリー波パケットのダイナミクスを研究する。
このように、無限のエネルギービームの場合、ビームの基底構造はエアリービームと等しいため、両方の特性は完全な非一貫性の状況下でも保存される。
有限エネルギービームの場合、実験ビームは無限の延長を持つことができないので、両方の特性が保存される伝播範囲を保証できることを示す。
これは、確率場空間ゆらぎの拡張を決定するパラメータによって決定される拡散範囲に依存する臨界距離によって制御される。
このような距離は、伝搬ビームと入力ビームとの重なり合いの度合いを伝播距離に相当する量で定量化する位置依存パラメータを定義することにより決定される。
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