論文の概要: Fundamental transfer matrix for electromagnetic waves, scattering by a
planar collection of point scatterers, and anti-PT-symmetry
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.03205v1
- Date: Tue, 6 Dec 2022 18:23:52 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-09 17:47:18.478575
- Title: Fundamental transfer matrix for electromagnetic waves, scattering by a
planar collection of point scatterers, and anti-PT-symmetry
- Title（参考訳）: 電磁波の基本伝達行列, 点散乱器の平面集束による散乱, 反PT対称性
- Authors: Farhang Loran and Ali Mostafazadeh
- Abstract要約: 電磁波散乱の基本的な物質移動行列の定式化を開発する。
同一かつ$mathcalPmathcalT$-symmetric doubletsはスペクトル特異点を含まないことを示す。
また、一般反$mathcalPmathcalT$-symmetric doublet が連続ラシングスペクトルを持つことを示す。
- 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: We develop a fundamental transfer-matrix formulation of the scattering of
electromagnetic (EM) waves that incorporates the contribution of the evanescent
waves and applies to general stationary linear media which need not be
isotropic, homogenous, or passive. Unlike the traditional transfer matrices
whose definition involves slicing the medium, the fundamental transfer matrix
is a linear operator acting in an infinite-dimensional function space. It is
given in terms of the evolution operator for a non-unitary quantum system and
has the benefit of allowing for analytic calculations. In this respect it is
the only available alternative to the standard Green's-function approaches to
EM scattering. We use it to offer an exact solution of the outstanding EM
scattering problem for an arbitrary finite collection of possibly anisotropic
nonmagnetic point scatterers lying on a plane. In particular, we provide a
comprehensive treatment of doublets consisting of pairs of isotropic point
scatterers and study their spectral singularities. We show that identical and
$\mathcal{P}\mathcal{T}$-symmetric doublets do not admit spectral singularities
and cannot function as a laser unless the real part of their permittivity
equals that of vacuum. This restriction does not apply to doublets displaying
anti-$\mathcal{P}\mathcal{T}$-symmetry. We determine the lasing threshold for a
generic anti-$\mathcal{P}\mathcal{T}$-symmetric doublet and show that it
possesses a continuous lasing spectrum.
- Abstract（参考訳）: エバネッセント波の寄与を取り入れ、等方性、均質性、受動性を必要としない一般的な静止線形媒質に適用する電磁(em)波の散乱の基本的な伝達行列を定式化する。
媒体をスライスすることを含む従来の転移行列とは異なり、基本転移行列は無限次元関数空間で作用する線型作用素である。
これは非ユニタリ量子系の進化作用素として与えられ、解析計算を可能にする利点がある。
この点において、これは標準グリーン関数のEM散乱への代替となる唯一のものである。
我々は、平面上に横たわる非磁性点散乱器の任意の有限集合に対して、優れたEM散乱問題の正確な解を提供する。
特に,一対の等方性点散乱器からなるダブレットの包括的処理とスペクトル特異性の研究を行っている。
同一かつ$\mathcal{P}\mathcal{T}$-symmetric doubletsはスペクトル特異性を認めず、その誘電率の真の部分が真空のそれと等しない限りレーザーとして機能しないことを示す。
この制限は反-$\mathcal{p}\mathcal{t}$-symmetry を示す二重項には適用されない。
一般の反-$\mathcal{p}\mathcal{t}$-symmetric doublet に対する発散しきい値を決定し、連続発振スペクトルを持つことを示す。
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