轴对称回音壁谐振器的矢量微扰理论

摘要： 我们提出了一种针对由各向同性和各向异性光学材料制成的轴对称（通常为非球形）回音壁谐振器的矢量微扰理论。该理论基于对独立光场分量耦合方程主导项的分析（这些方程源自麦克斯韦方程组及真实边界条件），并以回音壁模式（WGMs）在谐振器边缘附近受方位模数m控制的强局域化为分析前提。该理论给出了包含倏逝效应的WGM频率和模态函数的高精度表达式。该理论的重要应用之一是分析实验中观测到的各向异性谐振器内WGM共振的反交叉现象，我们推导了反交叉过程中频率避让间隙的简易关系式，并与铌酸锂基WGM谐振器的实验数据进行了对比。研究还表明，矢量效应会显著限制标量WGM模型的适用范围。