Когерентные состояния и распространение света в неоднородных средах

Методы интегралов движения, когерентных состояний, метод группы динамической симметрии и формализм матрицы плотности использованы для описания распространения света в слабонеоднородных средах, в частности, в двумерной среде с квадратичным поперечным распределением показателя преломления, произвольно неоднород­ной в продольном направлении. Получены выражения для траекторий и ширин мод и лучей. Обсуждаются коэффициенты связи между модами и лучами, обусловленные продольной неоднородностью среды и искривлением оси. Показано, что для определенных законов продольной неоднородности возникает согласование, при котором не происходит перераспределения энергии между модами или рассогласование, при котором вся энергия выводится из среды. На основе этих явлений предложены способы согласованной стыковки двух различных градиентных световодов и вывода света из градиентного световода. Показано, что каждая начальная мода среды сильно связана с тремя конечными. Полученные результаты могут быть использованы в волоконно-оптических линиях связи.