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Group velocity of light in biaxial crystals

机译：双轴晶体的群体速度

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摘要

Based on the wave vector surface, we have derived the analytical expressions for the group velocity of light traveling in an optically biaxial crystal in an arbitrary direction. Our formulas are in terms of either the wave vector direction or the ray direction. An axis dispersion vector is introduced to specify the rotation of the dielectric frame in monoclinic and triclinic crystals, which is found to be responsible for the asymmetry of the group velocity surfaces of these two crystal systems when compared to their phase and ray velocity surfaces. Our formulas confirm that the group velocity of light in a nondissipative medium equals the ratio between the Poynting vector and the total energy density of the electromagnetic field. The group index of light is found to be decomposable into three parts: the ray index, the group index due to principal refractive index dispersion, and that due to axis dispersion. Numerical calculations are performed for the group velocity of light in Sn2P2S6 crystal at 550 nm wavelength. Our results show that the dispersion of the principal refractive indices has a considerable contribution to the group index. (C) 2021 Optical Society of America
机译：基于波矢面，我们导出了光在光学双轴晶体中任意方向传播的群速度的解析表达式。我们的公式是波矢方向或射线方向。引入轴色散矢量来描述单斜晶体和三斜晶体中介电框架的旋转，发现这是导致这两个晶体系统的群速度面与其相位和射线速度面相比不对称的原因。我们的公式证实，在非耗散介质中，光速等于波印亭矢量与电磁场总能量密度之比。发现光的群指数可分解为三部分：光线指数、主折射率色散引起的群指数和轴色散引起的群指数。对Sn2P2S6晶体在550nm波长下的群速度进行了数值计算。我们的结果表明，主折射率的色散对群指数有相当大的贡献。（2021）美国光学学会

著录项

  • 来源
    《Applied optics》 |2021年第14期|共11页
  • 作者

    Wang Pengqian;

  • 作者单位

    Western Illinois Univ Dept Phys Macomb IL 61455 USA;

  • 收录信息
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类 应用;
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