Embedding a nondiffracting defect site in helical lattice wave-field by optical phase engineering
我们提出了一种技术，光学诱导缺陷网站在螺旋晶格波场的组合波场继续保持其无衍射（ND）的性质。这是通过相位工程的方法相干叠加的螺旋晶格波场和贝塞尔光束。通过数值模拟和实验以及通过在纯相位空间光调制器上显示数值计算的相位图案来产生ND缺陷光束来证实结果。该技术与波长无关，完全可扩展，并且可以很容易地用于在任何光敏介质中生成或转移这些结构。
2015-10-28 physics.optics
Transformation Optics in Nonvacuum Initial Dielectric Media
先前的变换光学公式一般被限制为从相对简单的初始介质（例如真空）的变换，这是由于它们的非协方差的限制。我表明，一个完全协变的方法，使任意复杂的初始线性变换。
2010-11-02 physics.optics
Flat-lens design using Field Transformation and its comparison with those based on Transformation Optics and Ray Optics
本文提出了一种使用场变换（FT）设计平面透镜的技术，而不是射线光学（RO）或变换光学（TO）。透镜设计由径向方向上的10层渐变折射率电介质和纵向方向上的5层渐变折射率电介质组成。纵向方向上的中心层主要有助于相变的大部分，而在任一侧上的该中间层上方和下方的其他四个层充当匹配层，其帮助减少由中间层的界面处的阻抗失配引入的反射。本文比较的镜头的性能，这样设计，与那些基于RO和TO技术。我们表明，所提出的透镜设计使用场变换是宽带的，具有优于1 dB的增益相比，RO和TO为基础的设计在更宽的频带，其扫描能力是优越的。
2013-05-02 physics.optics
Spectral engineering of optical microresonators in anisotropic lithium niobate crystal
本文提出一种梯度设计方法，在铌酸锂晶体中实现了光学微腔的频谱工程，实验验证了可控频率分裂并保持高Q因子，为电光梳频谱控制和新物理探索开辟了新途径。
2024-01-03 physics.optics
Transformation optics in orthogonal coordinates
作者提出了正交坐标变换光学的方法，通过正交坐标变换得到变换介质的材料参数。通过全波模拟给出了几个例子来说明这种方法的应用。
2008-12-21 physics.optics
The Engineering of Optical Conservative Force
光学力在物理学、化学、生物学等传统科学领域以及更广泛的应用领域中得到了卓有成效的应用。通常将光学力分为（保守）梯度力和（非保守）散射和吸收力。这些力的属性不同。定制它们的能力将在基础光学和实际应用中打开巨大的潜力。在这里，我们提出了一个分析和数值方法来计算这些力，并与这些工具，我们创建了一个相当普遍的类的二维保守的光学力场。一般来说，沉浸在光学力中的粒子不服从平衡统计力学，这使得分析变得复杂。有了保守力，这些问题就解决了。
2015-05-27 physics.optics
Intermodal group velocity engineering for broadband nonlinear optics
由于平台提供的大维度，对多模光波导非线性特性的兴趣最近又死灰复燃。然而，模态间参数相互作用的一个基本限制--它们是不切实际的窄带--还有待解决。在这里，我们表明，通过工程的离散空间自由度内的相对群速度，我们可以定制的相位匹配带宽的模间参数非线性。我们证明了群速度定制的四波混频之间的$LP_{0,4}$和$LP_{0,5}$模式的多模光纤具有前所未有的增益带宽（在~1550 nm>60 nm）。作为这种方法的技术效用的证据，我们在这个过程中产生高峰值功率波长可调谐光纤激光器的钛：蓝宝石波长制度。更一般地说，与模间相互作用的组合，这大大扩大了相位匹配自由度的非线性光学，和模间群速度工程，使定制的带宽，这种相互作用，我们展示了一个平台，非线性光学，可以是宽带的，而波长不可知。
2018-06-07 physics.optics
Method for arbitrary phase transformation by a slab based on transformation optics and the principle of equal optical path
根据等光程原理，无论介质的形状如何，光线穿过波前的光程长度基本上决定了所得到的相阵面，因此我们提出了一种用平板实现任意两个波前之间的转换的方法，即把两个波前之间的空间距离轮廓转换到一个平面上。有趣的是，对于平面波前和弯曲波前之间的相互转换，该方法归结为逆变换方法，其中将所需波前的反转形状转换为平面波前。作为应用，实现了三种相位变换，发现相位变换可以实现相位反转或相位补偿、聚焦、光束展宽或压缩等重要性质，数值模拟进一步证实了这一点。该平板可以应用于实现紧凑的电磁器件，其中折射率或介电常数和磁导率的值可以是高或低，正或负，或接近零，这取决于坐标变换的选择。
2012-06-21 physics.optics
Covariant Description of Transformation Optics in Linear and Nonlinear Media
变换光学（TO）技术是设计具有定制光学特性的电磁介质的一种优秀方法。在本文中，我们专注于TO理论的形式结构。通过使用一个完整的协变形式主义，我们提出了一个一般的变换律，适用于任意材料，包括双各向异性，磁光，非线性和运动介质。由于广义协方差原理，该形式适用于任意时空坐标变换，并自动考虑磁电耦合项。证明了在扭曲的TO集中器的二次谐波产生的计算的形式。
2011-10-21 physics.optics
Transformation optics, isotropic chiral media, and non-Riemannian geometry
将透明介质中电磁场的几何解释（变换光学）扩展到包括各向同性、非均匀、手征性介质。结果表明，这种介质可以通过在麦克斯韦方程组中引入挠率的非黎曼几何性质来描述，并说明了这种解释如何应用于光学器件的设计。
2011-01-14 physics.optics
Compact sorting of optical vortices by means of diffractive transformation optics
光的轨道角动量（OAM）作为一种新的自由度，最近引起了越来越多的兴趣，以增加当今光网络的自由空间和光纤传输的信息容量。在这里，我们提出了我们的工作的设计，制造和光学特性的衍射光学元件的紧凑型OAM模式分割解复用的基础上的光学变换。样品已制作与3D高分辨率电子束光刻的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）抗蚀剂层旋转在玻璃基板上。它们的高紧凑性和高效率使这些光学器件有望集成到电信应用中的OAM模式处理的下一代平台中。
2016-10-24 physics.optics
Transformation Optics for Plasmonics
提出了一种控制金属表面等离子体激元流动的新方法。它是基于应用变换光学的概念来设计放置在金属表面顶部的电介质的光学参数。我们描述了一般的方法，用于表面等离子体激元的转换光学器件的设计和分析，为证明的原则的目的，三个具有代表性的例子具有不同的功能：一个光束移位器，一个圆柱形的斗篷和一个接地平面斗篷。
2010-06-24 physics.optics
Inverse problem in transformation optics
变换光学的直接方法是从坐标变换出发，确定隐身衣的雅可比矩阵、场和材料参数。然而，坐标变换似乎是一个可选的功能：它是没有必要知道它。我们提供了某种反问题的解决方案：从隐形斗篷中的场开始，我们直接推导出隐身外壳的介电常数和磁导率张量。该方法可用于在不知道坐标变换的情况下求出隐身壳体中特定电磁场的材料参数。
2011-02-01 physics.optics
Long-range optical pulling force device based on vortex beams and transformation optics
本文提出了一种利用涡旋光束和基于变换光学原理设计的装置通过保角变换产生远距离光拉力的方法。该装置的工作原理是将输入的理想涡旋光束转换成几乎非傍轴的平面波，并通过最大化光束的前向动量来产生拉力。对该器件进行了三维全波分析，并采用麦克斯韦应力张量法计算了光学力。模拟结果与理论计算结果吻合良好。
2019-01-11 physics.optics
Mie resonance engineering in meta-shell supraparticles for nanoscale nonlinear optics
超粒子是由离散的纳米级结构单元组装成复杂的分级胶体超结构。在这样的组件中的整体光学响应在单独的构建块或其散装对应物中未观察到。此外，亚波长尺寸的单元构建块能够雕刻超微粒内的光学超材料，这迄今已超出了目前的胶体工程池。这可以在胶体平台中产生有效的光学特征，具有前所未有的调节这些粒子的电磁响应的能力。在这里，我们介绍和演示的超壳超粒子（MSP），一个全介电胶体超结构的光学非线性超材料外壳上的球形核心符合纳米光子学。我们表明，超材料壳有利于工程的Mie共振MSP，使显着增强的二次谐波产生（SHG）。我们显示了几个数量级的增强二次谐波产生的MSP相比，它的积木。此外，我们还发现，绝对转换效率高达10^-7，远远低于损伤阈值，为低折射率胶体的SHG建立了一个新的基准。MSP提供了实用的解决方案，适用于化学和生物应用的胶体平台的瞬时波长转换。它们的工程性和可扩展性为具有结构和材料多样性的胶体平台中的非线性纳米光子学提供了肥沃的土壤。
2020-08-20 physics.optics
Variable Focus Nonlinear Lens via Transformation Optics
我们提出了一种由非线性核和渐变折射率壳组成的结构，该结构可以通过改变入射光的强度从将光压缩到核中的聚光器切换到变焦透镜。
2012-04-17 physics.optics
Broadband Transformation Optics Devices
最近，我们提出了基于超材料设计的二维宽带变换光学器件可以使用锥形波导来构建。在这里，我们回顾这一原则的应用，宽带电磁隐身，被困的彩虹，和新的显微镜设备。
2012-11-15 physics.optics
Inverse Transformation Optics and Reflection Analysis for Two-Dimensional Finite Embedded Coordinate Transformation
介绍了逆变换光学，并将其用于计算所考虑的变换介质边界处的反射。一个实际设备的转换介质是从一个二维（2D）有限嵌入坐标变换（FECT），这是不连续的边界。对于特定极化的电磁激励，通过变换光学的常规过程，许多对原始介质（在虚拟空间V '中）和逆变换可以给出完全相同的各向异性介质。这些对的非唯一性，然后利用边界反射的分析和计算。各向异性FECT介质（与相应的真空虚拟空间V相关联）的边界处的反射通过在边界处连续的所选逆变换被转换为虚拟空间V'中的两个各向同性介质之间的简单反射。作为一种特殊情况，FECT介质的边界无反射条件被发现。用有限元法对理论进行了数值验证。
2009-07-27 physics.optics
Application of Transformation Optics for the Purpose of Cloaking
变换光学的出现引发了与各向异性介质中电磁波传播相关的器件设计和应用。本文提出了一种利用球坐标系的坐标变换来设计具有任意凸形几何形状物体的三维隐身衣的方法。为了验证算法，对具有轴对称性的椭球体进行了射线追踪过程。
2020-11-11 physics.optics
Affine nonmagnetic transformation optics and its application to a practical bending adapter design
限制变换光学器件从概念到实际应用的转变的瓶颈之一是数学变换通常需要的非单位磁导率。在许多以前的设计和实验中使用的磁导率的简单重正化，引入阻抗失配，从而降低功能光子性能。在这里，我们提出了一个面积保持仿射坐标变换作为解决这个问题的一般方法。理想的变换光学函数可以保持，同时实现非磁性。作为一个具体的例子，我们说明了如何将这种仿射方法应用到一个二维电磁波束弯曲适配器的设计。与制造有关的问题，如各向异性程度和弯曲角度进行了充分的讨论。我们的研究是一个重要的一步，实际使用的理想变换光学器件，可以直接与现有的电介质材料。
2011-11-08 physics.optics
Wavefront engineering for controlled structuring of far-field intensity and phase patterns from multimodal optical fibers
本研究通过在多模光纤输入端进行相位调制，生成具有受控角度和相位的多个低发散光束，证明波前工程可实现基于MMF的光束转向与相位编码应用。
2020-09-02 physics.optics
Transformation-optics macroscopic visible-light cloaking beyond two dimensions
变换光学是一种通过结合麦克斯韦电磁原理和爱因斯坦的广义相对论来控制光的最新几何设计策略，它史无前例地承诺了一种隐形隐身装置，可以使宏观物体在三维空间中隐形。然而，大多数以前的概念验证变换光学隐身设备主要集中在两个维度上，而沿着其第三维的宏观物体的检测总是万无一失。在这里，我们报告的第一个实验演示的变换光学宏观可见光隐形超过二维。这种近乎三维的斗篷在其中心附近（即具有有限的视场）的照明下表现出三维（3D）不可见性，并且其理想的广角不可见性性能在3D空间中相交的多个二维（2D）平面中得以保留。在宏观尺度上对光线轨迹和光程长度进行了实验验证，为变换光学的几何性质提供了独特的证据。
2014-06-20 physics.optics
A Completely Covariant Approach to Transformation Optics
我们表明，Plebanski为基础的方法，变换光学忽略了一些微妙的电动力学的移动的限制其适用性的某一类变换。一种替代的，完全协变的，方法是更普遍适用的，并提供了一个更清晰的图片变换光学。
2010-12-17 physics.optics
Mirrored Transformation Optics
提出镜像变换光学方法，通过引入镜像介质抵消相位不连续性以克服材料失配，据此设计出高性能透射型平面聚焦透镜，聚光比优于广义斯涅尔定律透镜，且不改变原透镜功能，在成像与光能收集领域具应用潜力。
2023-11-22 physics.optics
Confining the light wave by using non-Euclidean transformation optics
利用非欧变换光学给出了一种新的解释非均匀介质为什么可以用来限制光波的方法。我们证明了一种特殊的非均匀介质，它对应于参考空间中的一个倾角，可以用来聚焦平面波。如果我们在这种介质的适当位置设置一个吸收体，我们就可以将光限制在亚波长尺度上。
2013-09-24 physics.optics
Illusion optics: The optical transformation of an object into another object
我们建议使用变换光学产生一个一般的错觉，这样一个任意的对象似乎是像我们选择的其他对象。这是通过使用远程设备来实现的，该设备将虚拟边界外的散射光转换为为用于错觉的对象的散射光，而不管入射波的轮廓如何。这种类型的错觉装置也使人们能够透过墙壁看到。我们的工作将隐形作为一种特殊形式的错觉的概念扩展到更广泛的错觉光学领域。
2009-05-10 physics.optics
Designing wave vector manipulation devices using a transformation optics approach
变换光学的方法被用来推导出一个通用的方法来设计电磁设备能够操纵波矢量的设备的功能所需的特定方式。虽然设备内部的波路径仍然是次要的，但是通过选择适当的坐标变换，波矢量以期望的方式逐渐改变。将该方法应用于会聚和发散平面透镜的设计。计算机模拟显示了使用所提出的技术设计的会聚平面透镜的聚焦能力。
2017-06-12 physics.optics
Self-focusing and the Talbot effect in conformal transformation optics
变换光学（transformationoptics，TO）已被用于提出各种新颖的光学器件。在超材料的帮助下，一些有趣的设计，如隐形斗篷，已经实现。然而，由于基本单位应远小于工作波长，以实现有效的材料参数，和设备的尺寸应远大于照明的波长内工作的光线近似，这是一个很大的挑战，实现实验系统，同时工作的几何光学和波动光学。本文利用梯度折射率微结构光波导实现了一种共形变换光学器件，并证明了它的几何光学自聚焦特性和波动光学的Talbot效应。此外，这种系统中的Talbot效应具有在无衍射的情况下传输数字信息的潜在应用。我们的研究结果在一个可行的实验系统中证明了CTO的光子控制能力。
2017-07-19 physics.optics
Sum frequency generation from touching wires: A transformation optics approach
我们利用变换光学来研究从奇异几何形状的接触等离子体激元线的解析非线性波混合。我们得到的近场的解析解，并补充它与远场特性的解决方案。我们发现，有点令人惊讶的是，最佳的效率（在两个制度）获得的退化情况下的二次谐波产生。我们利用得到的解析解来跟踪这种行为的空间重叠的输入字段附近的几何奇异性。
2020-11-17 physics.optics
Heterochromatic nonlinear optical responses in upconversion nanoparticles for point spread function engineering
发射机的点扩散函数（PSF）工程可以编码图像的更高空间频率信息，突破衍射极限，但受到复杂光学系统的影响。在这里，我们提出了一个强大的策略，同时实现不同的PSF下一个单一的甜甜圈形状的扫描光束的上转换纳米粒子。通过饱和四光子态，可以通过甜甜圈发射点扩散函数提取高频信息。相反，互补的低频信息可以通过类高斯发射PSF来实现，这是由于在双光子状态下过饱和的结果。与傅立叶域异色融合，我们验证了合成的PSF覆盖低频和高频信息的能力，产生整体增强的图像质量。我们显示了40 nm的空间分辨率，1/24的激发波长。这项工作提出了一个新的范围，发展非线性多色发射探针，以提高图像质量和噪声控制纳米。
2020-12-22 physics.optics
Topological Engineering of High-Order Exceptional Points through Transformation Optics
本文提出基于变换光学原理的新框架，直接关联数学奇点与物理参数，无需对称性约束即可实现高阶奇异点的拓扑工程，为纳米光子器件提供新途径。
2025-10-16 math-ph math.MP physics.optics
Nonlocal transformation optics
我们表明，强大的框架转换光学可以利用工程的人工电磁材料的非局部响应。依赖于形式不变的性质的坐标变换麦克斯韦方程组在谱域中，我们推导出一般的本构“蓝图”的变换介质产生规定的非局部场操纵效应，并提供了一个物理上深刻的和强大的几何解释变形的等频轮廓。为了说明我们的方法的潜力，我们提出了一个应用的例子，分波折射的情况下，这可能是通过一个简单的人工材料类实现。我们的研究结果提供了一个系统的和通用的框架，可能会打开有趣的场地在分散工程的人工材料。
2011-12-02 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Near-field optical mode engineering-enabled freeform nonlocal metasurfaces
本文提出一种逆向设计框架，通过优化近场分布调控米氏模式，实现自由形态非局域超表面的多功能模式工程，并实验验证了多波长和手性超表面，适用于高品质因数平台。
2025-06-18 physics.app-ph physics.optics
Generalized laws of reflection and refraction from transformation optics
基于变换光学，我们引入了另一组广义反射和折射定律（不同于[Science 334，333（2011）]），通过该定律，变换介质板被导出为元表面，对入射光的所有偏振产生异常反射和折射。
2012-02-27 physics.class-ph physics.optics
An Intracavity Rydberg Superatom for Optical Quantum Engineering: Coherent Control, Single-Shot Detection and Optical $π$ Phase Shift
我们展示了一种新的多功能的光量子技术的基础上，作为一个单一的两级超原子的内腔里德伯封锁原子系综。我们相干地控制其状态，并以$95\%$效率在Single Shot中对其进行光学检测。最重要的是，我们证明了一个超原子态依赖的$π$相位旋转的光反射从腔。与状态操纵和检测一起，它是实现确定性光子纠缠门和产生高度非经典光态的关键因素。
2021-11-17 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Engineering Optical and Mirror Bi-stability Mechanically
本文研究混合光机械系统在强驱动与弱探测场下的光学及镜面位移双稳性，揭示耦合、调制场振幅与相位等参数的控制作用，并提出可调谐电光机械开关应用。
2023-07-07 physics.optics quant-ph
Creating electromagnetic cavities using transformation optics
我们研究了变换光学在新型电磁腔设计中的应用潜力。首先，我们确定了在一个设备中进行任意径向坐标变换的束缚模式的色散关系，我们讨论了一些这样的腔结构。随后，我们将我们的研究推广到实现方位变换的媒体，我们表明，这种变换可以操纵方位模数。最后，我们讨论了如何组合的径向和方位角坐标变换允许完美的限制内的腔体由右手材料的亚波长模式。
2012-03-21 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Shrinking cloaks in expanding spacetimes: the role of coordinates and the meaning of transformations in Transformation Optics
变换光学的完全协变公式被用来寻找一个隐身装置在一个由弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克时空模拟的膨胀宇宙中运行的配置。这个时空斗篷被用作一个平台，用于探测变换光学的协变公式，从而严格提高理论的概念理解。通过研究问题的共同运动和物理坐标，我们明确地证明了保存下的变换光学程序的电动力学的一般协方差。该平台还可以详细研究变换光学中出现的各种变换。我们定义了一个correlative变换作为变换光学的“变换”，并将其与坐标和框架变换区分开来。我们发现，在文献中考虑的corpendum变换一般被限制到所有可能的corpendum变换的一个子集，提供了一个潜在的机制，增加功能的变换光学。
2015-06-29 gr-qc math-ph math.MP
Optical bandgap engineering in nonlinear silicon nitride waveguides
氮化硅是用于光子器件和集成电路的公认材料。它显示了从可见光到中红外的宽透明窗口，并且可以以低损耗制造波导。在过去的十年中，在铒光波通信波段中不存在非线性多光子吸收使得各种非线性光学应用成为可能。氮化硅是一种介电材料，其光学和机械性能强烈依赖于沉积条件。特别地，光学带隙可以在低压化学气相沉积（LPCVD）期间用气体流量比来修改。在这里，我们表明，这个参数可以控制在一个高度可重复的方式，提供了一种方法来合成材料的非线性克尔系数。这一整体的经验研究提供了相关的指导方针，以优化LPCVD氮化硅波导的非线性光学的应用，依赖于克尔效应的性能。
2017-03-16 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Transformation Optics scheme for two-dimensional materials
二维光学材料，例如石墨烯，可以通过表面导电性来表征。到目前为止，变换光学方案集中在三维特性上，例如介电常数$ε$和磁导率$μ$。在本文中，我们使用了一种转换表面电流的方案来强调表面电导率的转换方式与$ε$和$μ$不同。我们使用这种表面电导率变换来演示减少石墨烯中尖锐突起的等离子体激元模式的散射的示例问题。
2014-03-04 cond-mat.mes-hall physics.optics
Field operator transformations in Quantum Optics using a novel graphical method with applications to beam splitters and interferometers
在本文中，我们描述了一种新的，图形化的方法，允许量子光学（QO）中的线性无损光学器件的场算符变换的快速计算。该方法的优点随着所考虑的光学设置的复杂性而增长。作为案例研究，我们研究了分束器（BS），马赫-曾德尔干涉仪（MZI）和双MZI的场算符变换。我们考虑单色输入光的简单情况，以及扩展到非单色的情况。
2014-07-30 physics.optics quant-ph
Transformation Optics, Generalized Cloaking and Superlenses
在本文中，变换光学一起提出了一个概括的隐形斗篷：而不是一个空的空间区域，一个不均匀的结构是通过Pendry的映射变换，以给任何对象隐藏在中心孔的斗篷，一个完全任意的外观。从变换光学的角度讨论了其他基于超透镜的错觉装置。
2010-02-08 physics.comp-ph physics.optics
General Relativistic Contributions in Transformation Optics
一个潜在的现实规格的设备设计与转换光学是，他们的工作精度高，在弯曲的时空，如地球轨道。这就提出了一个问题，如果有的话，时空曲率在决定转换介质中起什么作用？变换光学是基于平坦闵可夫斯基时空中麦克斯韦方程组的三矢量表示。我讨论了一个完全协变的，显然是四维的方法，使变换在任意时空，并证明这种方法在球对称史瓦西几何稳定的圆形轨道。最后，我估计曲率引起的贡献在地球轨道上的星载转换介质的大小和评论的超材料制造所需的精度水平之前，这样的贡献变得重要。
2012-01-19 gr-qc physics.optics
Reflectionless Plasmonic Right-Angled Waveguide Bend and Divider Using Graphene and Transformation Optics
在这项工作中，提出了一种等离子体直角波导弯曲和分配器。利用变换光学（TO）方法，得到了弯曲和T形分配器的变换介质。这种具有连续折射率的介质是在太赫兹频率范围内借助石墨烯实现的，这是在90度曲线上有效引导表面等离子体激元（SPP）传播的关键。具有这种能力的组件是有前途的太赫兹器件的应用。
2021-03-03 physics.app-ph physics.optics
Transformation optics with Fabry-Pérot resonances
变换光学是设计隐身衣等各种新型器件的有力工具。这种技术的奇妙效果通常伴随着奇异映射，导致具有挑战性的实现和窄频带的工作频率。在这篇文章中，我们发现法布里-珀罗谐振可以用来设计各种变换光学器件，不仅易于实现，而且可以很好地工作在一组谐振频率（多个频率）。作为一个例子，我们制造了一个原型的圆柱形集中器的微波。
2013-11-02 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Transformational Plasmon Optics
变换光学为任意操纵光提供了一种新的设计方法，近年来引起了人们的广泛兴趣。虽然变换光学在原理上涵盖了所有长度尺度上的所有形式的电磁现象，但到目前为止，对近场光波（如表面等离子体激元（SPP））的研究要少得多。由于严格的限制和强大的场增强，SPP在亚波长尺度上被广泛用于各种目的。利用变换光学，在这里，我们证明了限制以及传播的SPP可以管理在一个规定的方式通过仔细控制邻近金属的介电材料的属性。由于金属性质完全不变，它为实际实现提供了一种简单的方法。我们表明，我们的方法可以帮助紧密结合SPPs在一个广泛的波长带在不均匀和弯曲的表面，SPPs通常会遭受显着的散射损失。此外，提出了一种等离子体波导弯曲和等离子体Luneburg透镜的实用设计。基于变换光学的前所未有的设计灵活性与表面模式的独特光学性质相结合，有望产生许多迷人的近场光学现象和器件。
2010-03-08 physics.class-ph physics.optics
All-Optical Image Identification with Programmable Matrix Transformation
提出了一种光学神经网络，并证明了与可编程矩阵变换和非线性激活函数的光电探测（平方律检测）。基于离散相位相干空间模式，可编程光学矩阵运算的维数为30~37，由空间光调制器实现。通过这种架构，手写数字、物体和深度图像的全光学分类任务可以在同一平台上高精度地执行。由于矩阵乘法的并行性，我们提出的结构的处理速度可能高达7.4T ~ 74 T FLOPs/s（10~ 100 GHz检测器）
2021-04-01 eess.IV physics.optics
Transformation optics that mimics the system outside a Schwarzschild black hole
我们应用变换光学来模拟史瓦西形式的黑洞。对超材料黑洞也发现了类似的光子球性质。为了更容易实现，提出了几种简化版本的黑洞系统。
2009-12-31 gr-qc hep-th physics.optics
Generalized Transformation Optics of Linear Materials
我们继续发展的一个明显的4维，完全协变的，线性介电材料中的变换光学方法开始在以前的文件。这种方法，它概括了普列班斯基的方法，是系统地适用于所有的转换和所有一般的线性材料。重要的是，它使有用的应用，如任意相对运动，从任意非真空初始介电介质的转换，和任意时空。这种方法被证明为一个产生的材料，以均匀的线速度移动。这种协变方法的逆问题，推广戈登的“光学度规”。
2011-04-14 math-ph math.MP physics.optics
Engineering Photonic Floquet Hamiltonians through Fabry Pérot Resonators
在这封信中，我们分析了一个光学法布里-珀罗谐振腔作为一个时间周期驱动的（2D）光场反复穿越谐振腔，揭示了谐振腔扭曲产生一个合成的磁场施加到谐振腔内的光，而镜像差产生相对论动力学，非谐捕获和时空曲率。我们开发了一个Floquet形式主义计算的有效哈密顿的2D字段，概括的想法，腔内光场对应于一个非相互作用的，大质量的，谐波捕获粒子的合奏。这项工作阐明了光学谐振器在探索规范场和奇异时空中量子流体物理学方面的非凡潜力。
2015-11-02 cond-mat.quant-gas physics.optics quant-ph
Multiplication and division of the orbital angular momentum of light with diffractive transformation optics
我们提出了一种方法，有效地倍增或分割的轨道角动量（OAM）的光束，使用一系列的两个光学元件。关键元素由将输入OAM光束的方位角相位梯度映射到圆形扇区上的光学变换表示。通过将多个圆形扇区变换组合到单个光学元件中，可以通过将相位分离并映射到互补的圆形扇区上来执行输入OAM状态的值的乘法。相反，通过组合多个逆变换，通过将输入波束的不同互补圆形扇区映射到相等数量的圆形相位梯度中，可以实现初始OAM值的除法。光学元件已被制造的形式，只有相位衍射光学与高分辨率电子束光刻。光学测试证实了乘法器光学器件执行输入OAM的整数乘法的能力，而所设计的分频器被证明能够正确地将输入光束分成一组互补的OAM光束。这些元件可以应用于高阶OAM模式的乘法产生，基于OAM光束传输的光信息处理，以及电信中的光路由/交换。
2019-04-19 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Cooperative optical wavefront engineering with atomic arrays
天然材料通常与光的磁性成分相互作用很弱，这大大限制了它们的应用。这导致了人造超材料和超表面的发展。然而，自然的原子，其中只有电偶极跃迁是相关的光学频率，可以协同响应光形成集体激发与强磁，以及电，相互作用，连同相应的电和磁镜反射性能。通过结合的电和磁集体自由度，我们表明，平面阵列的原子可以被利用作为原子透镜聚焦光的亚波长点在衍射极限，以不同的角度转向光允许光学分选，并作为不同的角动量状态之间的转换器。该方法是基于相干叠加感应电和磁偶极子工程量子纳米光子惠更斯原子表面，给予充分的$2π$相位控制的传输，接近零反射。
2021-12-22 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
A Unified Approach to Nonlinear Transformation Materials
由于变换光学，光学装置的几何方法的进步导致了斗篷、聚光器和其他装置的发展。从广义相对论出发，证明了变换光学可用于引力场的研究。然而，该技术目前仅限于线性器件，因为非线性的一致方法（包括非线性背景介质和非线性变换的情况）仍然是一个悬而未决的问题。在这里，我们表明，非线性可以纳入变换光学在一个一致的方式。我们用它来说明一些新的效果，包括隐形的光孤子，建模爱因斯坦场方程的非线性解决方案，控制德拜固体中的传输，并制定了一套本构关系的相对论性斗篷在任意非线性背景。
2017-03-09 cond-mat.other gr-qc nlin.SI
