Complex refractive index measurements of Poly(methyl methacrylate) (PMMA) over the UV-VIS-NIR region
本文通过反射-透射法测量旋涂制备的PMMA薄膜，在紫外-可见-近红外波段提取其复折射率，并分析了强吸收与弱吸收极限下测量不确定度的优缺点。
2023-10-31 physics.optics
Resolving the wave-vector in negative refractive media: The sign of $\sqrt{Z}$
研究了包括负折射介质在内的复杂电磁介质中波矢量的求解问题。这就要求我们对仅仅由因果关系条件所强加的平方根的符号做出物理选择。通过考虑波矢在复平面中的解析行为，证明了在两个黎曼单的四个象限中总共有八种物理上不同的情况。
2004-02-24 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
High Infrared Reflectance Modulation in VO2 Films Synthesized on Glass and ITO coated Glass substrates using Atmospheric Oxidation of Vanadium
二氧化钒（VO 2）是一种强相关材料，在~68 C下表现出绝缘体到金属的转变，以及大的电阻率和红外光学反射调制。本论文采用常压热氧化法在玻璃和ITO镀膜玻璃上制备VO 2薄膜。在优化的短氧化时间为2 min和4 min时，合成的VO 2薄膜在玻璃基片上显示出长波红外的高光学反射率，在ITO涂层玻璃基片上显示出中波长红外的高光学反射率。峰值反射率切换值的~76%和~79%，得到相应的基板上，这是最高的报道值。使用的反射率数据，我们提取VO 2在红外波长的复折射率，在绝缘和金属相。提取的折射率显示出良好的协议与VO 2使用其他方法合成。在低成本玻璃和ITO涂覆的玻璃基板上生长的VO 2薄膜中，使用简单的低热预算工艺的高光学反射率切换的演示将有助于增强VO 2在光学领域中的应用。
2021-06-26 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
A simple method for the determination of slowly varying refractive index profiles from in situ spectrophotometric measurements
光学薄膜和涂层的沉积过程的可靠控制经常需要监测整个层的折射率分布。在本工作中，提出了一种简单的原位方法，它使用WKBJ矩阵表示的光学传递函数的一个单一的薄膜在基板上。数学表达式的开发，它代表的最小值和最大值的包络线的曲线透射率与时间和反射率与时间。从模拟光谱以及从PECVD硅化合物薄膜的实验数据中获得的不同薄膜的折射率和消光系数的深度分布计算。沉积速率随时间的变化也从作为时间的函数的光谱极值的位置进行评估。讨论了该方法的物理和数学局限性。
1998-04-02 physics.optics
On the Kramers-Kronig transform with logarithmic kernel for the reflection phase in the Drude model
我们使用的Kramers-Kronig变换（KKT）与对数内核获得的反射相位，随后，从反射率的体镜的复折射率。然而，在这一分析的表述方面仍存在一些混乱。假设阻尼Drude模型的介电常数和斜入射的情况下，我们计算额外的条款：相位在零频率和Blashke因子，我们提出了一个重新制定的KKT在这个模型。绝对反射率在s-偏振的情况下，金膜的测量之间的40和350 eV的各种掠射角使用同步辐射和其复杂的折射率推导出使用重新制定的KKT，我们建议。结果进行了讨论，在文献中提供的数据。
2011-11-22 physics.optics
Reflection statistics of weakly disordered optical medium when its mean refractive index is different from an outside medium
利用光学样品折射率n_0与外界介质折射率n_out的平均背景值之差，研究了折射率n（x）=n_0+dn（x）的一维弱无序光学介质的反射统计特性.将dn（x）看作色噪声，空间相关衰减长度为指数型，k为入射波矢量，我们的结果表明，当k* lc <1时，反射率的平均值r的形式与折射率匹配情况下的反射率平均值r的形式相似，即，<r（dn，lc）>与<dn^2>l_c成正比。然而，r的标准差被证明是std（r（dn，l_c））正比于sqrt（<dn^2>l_c），这与匹配的情况不同。应用从分层介质和生物细胞的光散射进行了讨论
2015-12-28 physics.optics
Measurement of optical constants of TiN and TiN/Ti/TiN multilayer films for microwave kinetic inductance photon-number-resolving detectors
我们在蓝宝石衬底上沉积了氮化钛（TiN）和TiN/Ti/TiN多层膜，并用分光光度计测量了400 ~ 2000 nm波长范围内的反射率和透射率。导出了包括折射率n和消光系数k在内的光学常数（复折射率）。利用提取的折射率，我们提出了一种使用低损耗非晶硅（a-Si）减反射涂层和背面铝（Al）反射镜的光学堆叠结构，理论上可以在1550 nm处实现100%的光子吸收。所提出的光学设计在提高TiN基微波动力学电感光子数分辨探测器的光学效率方面显示出很大的前景。
2018-02-19 physics.app-ph physics.optics
Single-beam reflection technique for determination of nonlinear-refractive index of thin-film semiconductors using an electrically focus tunable lens
本文提出了一种测量半导体薄膜非线性折射率n_2的反射式F扫描技术。在该技术中，使用电可调焦透镜将p偏振高斯光束聚焦到样品上，该样品定位在距透镜固定距离处并且相对于光轴形成角度。由于EFTL具有在施加电流时在特定范围内改变其焦距的能力。电可调焦透镜在特定范围内根据施加的电流改变其焦距，因此，当光聚焦在样品表面上时，光束强度足够高以产生非线性光学效应，例如材料折射率的变化。然后，这种变化被记录为反射率的变化，由强度检测器测量。三维CH 3 NH 3 PbBr 3混合钙钛矿薄膜的结果。
2018-07-10 physics.optics
On the refractive index for a nonmagnetic two-component medium: resolution of a controversy
使用两种方法来确定在其介电常数中包括无源分量和反转分量的介电介质的折射率：（i）在时域中，有限差分算法，用于从垂直入射在电介质半空间上的脉冲平面波的反射数据计算频域反射率，以及（ii）在频域中，倾斜入射的高斯光束通过介质板时的偏转。发现电介质是折射率实部为负的有源介质。因此，科学文献中最近的一个争议得到了解决。
2007-05-07 physics.class-ph physics.optics
Polarization-dependent light extinction in ensembles of polydisperse, vertical semiconductor nanowires: A Mie scattering effective medium
我们提出了一个实验和理论研究的角度和偏振相关的光消光随机阵列的多分散半导体纳米线外延生长在衬底上。镜面反射率是通过平均从洛伦兹-米氏理论获得的直径分布上的单个纳米线的散射特性来描述的。在独立散射近似下确定了描述相干光束在前向散射中的传播和衰减的复有效折射率，并用于计算与角度和偏振相关的反射率。我们的测量结果表明，高度各向异性的散射排列纳米线的合奏。
2013-11-04 physics.optics
Measuring the refractive index and thickness of multilayer samples by Fourier domain optical coherence tomography
本研究提出一种基于傅里叶域光学相干层析成像的理论方法，无需额外装置或先验信息，即可同时测量多层生物组织的折射率和厚度，仿真验证相对误差低于0.01%，且复杂度随层数线性增长。
2024-04-17 physics.optics
Refractive index measurement of pharmaceutical powders in the short-wave infrared range using index matching assisted with phase imaging
本文提出将折射率匹配与干涉相位成像相结合的无假设方法，把匹配判定精度提升一个数量级，并测定四种药物粉末在1100–1650 nm的折射率。
2024-03-03 physics.chem-ph physics.optics
Optical contrast and refractive index of natural van der Waals heterostructure nanosheets of franckeite
我们通过定量光学显微镜研究了机械剥离的硅镁矾纳米片。透射模式和落射照明模式的光学显微镜图像的分析提供了一种快速的方法来估计剥离的薄片的厚度一眼。通过显微反射率的光学对比光谱的定量分析允许通过将所获得的光谱拟合到基于菲涅耳定律的模型来确定在宽范围的可见光谱中的钙钛矿的折射率。
2018-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Refractive index sensing based on large negative Goos-H$\ddot{a}$nchen shifts of wavy dielectric grating
本研究利用波浪形介质光栅的准连续谱束缚态激发产生的大负Goos-Hänchen位移，通过测量耦合到相连平板波导的能流实现背景介质折射率传感，该方案可与光路波导集成。
2024-05-16 physics.optics
Refractive index retrieval of 3D printed materials for photonic applications
Newcastle University（纽卡斯尔大学）
本文通过理论和实验方法评估了四种聚合物的复折射率，包括一些回收版本，以确定它们在电信波长下的光子应用潜力。
2026-05-21 physics.optics
Binary Dispersion Formulations of Mid-Infrared Lossless Dielectric Contrast Gratings
本文研究零对比光栅的最优设计，揭示第0级和第1级衍射共同决定其近完美透反射特性，并区别于高对比光栅，可应用于带通窗口、分束器、宽带反射器及窄带热发射器。
2023-12-04 physics.app-ph physics.optics
Precision of silicon oxynitride refractive-index profile retrieval using optical characterization
具有梯度折射率分布的层是传统均匀堆叠涂层的有吸引力的替代物。然而，渐变折射率分布的光学表征和监测是一个复杂的问题，通常通过使用混合材料的简化模型来解决。虽然这种方法提供了一个解决方案的问题，精度，这可以预期从光学表征的折射率梯度，仍然不清楚。本文研究了反应双离子束溅射法制备的SiO_xN_y薄膜的光学特性。为了表征沉积层，我们使用了几种方法，包括反射率和透射光谱在很宽的入射角范围内，连同光谱椭圆偏振。所有的数据同时与折射率的一般分布拟合。在我们的拟合中使用的预期的轮廓是基于具有变化的化学计量比的SiO_xN_y层的表征。通过改变轮廓，讨论了这种改变对拟合质量的敏感性，并研究了优化函数最小化的模糊性。我们证明，虽然扫描的特定参数的配置文件可以看似非常精确，我们获得了很好的协议之间的实验数据和模型的梯度形状的范围很广，其中的折射率值的主要部分的配置文件可以从平均值相差0.02。
2020-12-08 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Enhancing the Refractive Index of Polymers with a Plant-Based Pigment
聚合物材料因其可成形性、低密度和功能多样性而受到重视。然而，普通聚合物的折射率落在1.4和1.6之间的相对窄的范围内。实验结果表明，在市售聚合物中加入高浓度的植物色素可以有效地提高其折射率，当聚苯乙烯中加入67 w/w的$β$ -胡萝卜素时，在$531~\mathrm{nm}$的吸收边附近，折射率达到2.2，而在可见光谱的较长波长处，折射率保持在1.75以上.尽管颜料负载量高，但该共混物保持聚苯乙烯的热成型能力，并且$β$ -胡萝卜素保持分子分散。对于植物衍生的聚合物乙基纤维素也证明了类似的结果。由于折射率的增强是密切相关的强吸收的引入，它是最适合的应用程序，光通过材料，如反射镜和nanophotonic system.We实验证明增强反射率从薄膜，大到七倍的乙基纤维素在选定的波长。理论计算强调，这种简单的策略可以显着增加纳米颗粒的光散射，并提高布拉格反射器的性能。
2021-05-16 cond-mat.soft physics.optics
Artificial neural network to estimate the refractive index of a liquid infiltrating a chiral sculptured thin film
我们从理论上扩展了基于表面等离子体共振在棱镜耦合配置的光学传感的能力，通过将人工神经网络（ANN）。我们使用的计算建模的情况下，其中的折射率匹配的基板与金属薄膜和多孔手性雕刻薄膜（CSTF）连续沉积在它被贴上的三角棱镜的基础。当流体与CSTF的暴露面接触时，后者被渗透。作为渗透的结果，进入棱镜的一个倾斜面和离开棱镜的另一倾斜面的光的横穿受到影响。我们使用模拟生成的反射率数据训练了两个具有不同结构的人工神经网络，以预测渗透剂流体的折射率。最好的预测是训练结构更简单的人工神经网络的结果。对于真实的模拟噪声，该神经网络的性能是鲁棒的。
2019-07-10 physics.app-ph physics.optics
Elucidating nanostructural organisation and photonic properties of butterfly wing scales using hyperspectral microscopy
本研究利用高光谱显微镜揭示Erora opisena蝴蝶翅膀鳞片中螺旋二十四面体光子晶体的纳米结构，发现反射率与微晶大小相关，并能解析浸油中的红移信号，为活体研究纳米结构形成提供新方法。
2024-05-28 physics.bio-ph physics.optics
Multiplexing complex two-dimensional photonic superlattices
我们介绍了一种通用的方法，光学诱导多周期光子复合体超结构轴承二维（2D）的折射率调制超过几厘米的伸长率。这些超结构是由二维基本周期性结构的叠加完成的。为了找到具体的基本面，我们结合特定的空间频率的相应的傅里叶级数展开，这使我们能够使用无衍射光束在实验中显示周期性的2D强度调制，以连续开发所需的多周期结构。我们提出了二维光子阶梯，六边形丝网和棘轮结构的产生，其成功的产生是由相位分辨方法使用数字全息技术来检测诱导折射率图案确认。
2013-05-29 physics.optics
Concept of Inverted Refractive-Index-Contrast Grating Mirror and Exemplary Fabrication by 3D Microprinting
本文提出倒折射率对比光栅（ICG）作为DBR的紧凑单层替代方案，通过数值模拟和3D微打印实验证明其可实现近全反射、偏振鉴别与相位调谐，并适用于任意包层材料。
2023-02-14 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
In-plane anisotropic optical and mechanical properties of two-dimensional MoO$_3$
三氧化钼（MoO $_3$）的面内各向异性近年来越来越引起科学界的关注。许多观察到的面内各向异性性质源于材料的各向异性折射率和弹性常数，但对这些基本性质的全面分析仍然缺乏。在这里，我们采用拉曼和微反射测量，使用偏振光，以确定薄钼$_3$薄片的折射率的角度依赖性，我们研究的方向依赖性的钼$_3$杨氏模量使用屈曲计量方法。我们发现MoO $_3$显示了迄今为止报道的2D材料的最大面内各向异性力学性能之一。
2021-05-07 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Optical characterisation of ilmenite by reflectance spectroscopy
针对双向反射光谱法表征钛铁矿光学特性时的n/k提取、K-K约束弱化及强吸收处理问题，结合平板方向半球反射和分层介质发射/吸收信息，改进方法并确定其波长相关内部散射系数与n/k特性，提升了表征准确性。
2024-11-27 physics.app-ph physics.optics
Contribution of evanescent waves to the effective medium of disordered waveguides
我们考虑波通过有限宽度的导线或波导内的无序薄板传播。在密集弱散射极限下，复反射和透射系数（相干场）的统计特性与隐失模或封闭通道的贡献密切相关，导致有效折射率的实部对封闭通道的影响非常敏感。相反，倏逝模在透射率和反射率的统计平均值中不起作用。理论预测，微扰玻恩级数展开的基础上，在无序线的数值模拟是非常一致的。
2014-09-18 cond-mat.mes-hall physics.optics
Light confinement by local index tailoring in inhomogeneous dielectrics
光限域工程是光学中一个历史悠久的课题，对于控制光与物质的相互作用具有重要意义。然而，在非均匀和无序介质中，多重散射阻止了传统方法用于设计具有所需特性的光场的应用。这是因为对这种介质的任何局部改变通常以非局部和复杂的方式影响这些场。在这里，我们提出了一种用于定制非均匀一维（1D）厄米介电指数分布的理论方法，使得可以纯粹局部地控制入射光场的强度分布，即，而对指定的感兴趣区域之外的场分布几乎没有影响或没有影响。因此，在介质内的任意位置处强烈地增加或减少光的强度成为可能，而实际上不改变介质的外部反射率或透射率。因此，可以使介质的这些局部修改对于单向远场测量是不可检测的。我们应用我们的方法来局部控制光的限制内的一维材料具有不均匀的连续折射率分布，并将其扩展到多层膜以及耦合微谐振器链。
2021-05-13 physics.optics
On columnar thin films as platforms for surface-plasmonic-polaritonic optical sensing: higher-order considerations
柱状薄膜（CTF）的孔隙率和光学特性的定制能力使其成为光学传感的有前途的平台。特别地，由渗透的CTF和薄金属层的平面界面引导的表面等离子体激元（SPP）波可以被利用来检测穿透CTF的柱之间的空隙区域的物质。这种情况下进行了研究，理论上使用高阶均匀化技术，基于扩展版本的二阶强介电常数波动理论，考虑到组成渗透CTF的组分颗粒的大小和这些颗粒的统计分布。数值研究表明，随着组分粒子尺寸的增大和表征其分布的相关长度的增大，SPP波的相速度减小，SPP波的衰减增大，SPP波穿透CTF的能力减小，激发修正Kretschmann组态SPP波所需的入射角增大，入射到CTF中的SPP波的能量减小，入射到CTF中的SPP波的能量减小，入射到CTF中的SPP波的能量减小。（iv）反射率与入射角关系图中SPP谷的尖锐度增加;以及（v）对渗透流体折射率变化的敏感性降低。
2011-10-12 physics.optics
Single-nanoparticle detection using quasi-bound states in the continuum supported by silicon metasurfaces
University of Exeter（埃克塞特大学）；Hokkaido University（北海道大学）
利用硅超材料支持的准束缚态实现单纳米颗粒检测，通过高Q因子和低对比度设计，实现病毒大小单分子分辨率的高灵敏度传感。
2026-03-12 physics.app-ph physics.optics
Absorption and scattering properties of nanoparticles in an absorbing medium: modeling with experimental validation
本文结合Kubelka-Munk理论与Mie理论建立吸收介质内纳米颗粒吸收散射特性模型，通过TiO₂-PMMA薄膜实验验证模型准确性，可支撑辐射制冷等领域的材料设计。
2025-11-17 physics.app-ph physics.optics
