Teoria termodynamiki optycznej stanowi zaawansowane ramy teoretyczne, umożliwiające spójny opis złożonej dynamiki nieliniowych w wielomodowych układach fotonicznych. Ta teoria przewiduje, między innymi, istnienie intensywnej wielkości, tak zwanego ciśnienia optycznego (pp), które jest skorelowane z całkowitą liczbą modów układu (MM) – stanowiącej odpowiednią wielkość ekstensywną. Mimo to natura tej intensywnej wielkości wciąż pozostaje nie do końca wyjaśniona. ​W niniejszym artykule podejmujemy się wyjaśnienia fizycznego pochodzenia optycznego ciśnienia termodynamicznego, podkreślając jego podwójną naturę.​

W tym kontekście wyprowadziliśmy wzór, który rozdziela pp na dwa odrębne komponenty: jeden, związany bezpośrednio z elektrodynamicznym ciśnieniem promieniowania, oraz drugi, mający charakter entropijny, odpowiedzialny za zmiany entropii. Wykorzystując ten rezultat, opracowaliśmy nowatorski formalizm, który upraszcza obliczenia ciśnienia promieniowania w warunkach równowagi, eliminując potrzebę skomplikowanej analizy tensora naprężeń Maxwella.

Nasze teoretyczne rozważania zostały potwierdzone wynikami symulacji numerycznych, które przeprowadzono w wielomodowych nieliniowych strukturach optycznych. Uzyskane wyniki stanowią nowatorskie podejście do przewidywania oraz kontrolowania procesów związanych z ciśnieniem promieniowania elektromagnetycznego w różnych nieliniowych układach fotonicznych.