Beam propagation management in a fractional Schrödinger equation.
Beam propagation management in a fractional Schrödinger equation.
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分数阶薛定谔方程中的光束传播管理
DOI：
10.1038/s41598-017-05926-5
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发表时间：
2017-07-14
影响因子：
4.6
通讯作者：
Dong L
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Huang C;Dong L
将分数阶Schrödinger方程（FSE）推广到光学中是非常重要的，因为光学通常提供了一个肥沃的土壤，在那里可以有效地观察到与FSE相关的现象。光束传播管理是光学领域中一个备受关注的课题。在此，我们提出了一种简单的方案，通过在FSE中引入双势垒势来实现光束的传播管理。光场的透射、部分透射/反射和全反射可以通过改变电位深度来控制。任意分布的斜入射光束服从相同的传播动力学。它具有自愈能力强、抗扰动能力强、光束整形、Goos-Hänchen-like位移等特点。理论分析结果与数值结果定性一致。这项工作为光束管理开辟了新的可能性，并可推广到涉及分数效应的其他领域。
Generalization of Fractional Schrödinger equation (FSE) into optics is fundamentally important, since optics usually provides a fertile ground where FSE-related phenomena can be effectively observed. Beam propagation management is a topic of considerable interest in the field of optics. Here, we put forward a simple scheme for the realization of propagation management of light beams by introducing a double-barrier potential into the FSE. Transmission, partial transmission/reflection, and total reflection of light fields can be controlled by varying the potential depth. Oblique input beams with arbitrary distributions obey the same propagation dynamics. Some unique properties, including strong self-healing ability, high capacity of resisting disturbance, beam reshaping, and Goos-Hänchen-like shift are revealed. Theoretical analysis results are qualitatively in agreements with the numerical findings. This work opens up new possibilities for beam management and can be generalized into other fields involving fractional effects.
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