研究目的
引入一种通过光学导纳计算格林函数的方法，以使量化涨落电动力学（QFED）更易于应用，从而促进光子器件的研究和优化。
研究成果
光学导纳法为平面光子器件的格林函数及相关光学量计算提供了一种直接而精确的途径，有助于在不借助外部求解器或增加额外复杂度的情况下研究和优化此类器件。
研究不足
该方法主要适用于平面光子器件，对于任意位置相关的折射率分布可能需要数值解法，这可能会带来较大的计算量。
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有损耗平面谐振器中光-物质相互作用的光学导纳法
DOI：10.1103/PhysRevE.98.063304
期刊：Physical Review E
出版年份：2018
更新时间：2025-09-09 09:28:46
摘要：
研究并优化薄膜太阳能电池、激光器及发光二极管（LED）等新兴光子器件，需要先进的计算光电仿真模型。尤其需要更完善的工具来实现电-光耦合系统的自洽建模。为此新近提出的量子涨落电动力学（QFED）及其关联的精确干涉辐射传输方程虽已问世，但完整计算并矢格林函数的需求增加了使用难度。为使QFED及相关物理量更便于新型器件研究，我们提出一种可直接应用的方法——通过光学导纳获取格林函数。对于分段均匀层状结构与特定渐变折射率分布，光学导纳可通过解析法求解；针对任意位置相关折射率分布，则可采用成熟技术进行数值求解。这些解法能直接构建并矢格林函数及所有相关光学量。为展示该方法的普适性，我们以GaN倒装芯片LED和垂直腔面发射激光器等典型器件为例，计算了其局域与非局域光学态密度。仅运用本文阐述的简易框架，即可精准分析各类平面光子器件中的能量传输，无需额外复杂操作或借助外部求解器。
作者：
Pyry Kivisaari，Mikko Partanen，Jani Oksanen
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