Parity-time symmetry phase transition in photonic time-modulated media
The University of Hong Kong（香港大学）
本文研究时间调制光子介质中的时间宇称-时间对称性，证明其是获得实本征值谱的必要非充分条件，并揭示介电常数实虚部调制深度对比决定相变，通过Magnus展开和全波模拟验证了该相变。
2025-07-04 physics.optics
Guiding, bending, and splitting of coupled defect surface modes in a surface-wave photonic crystal
实验证明了表面波光子晶体中耦合表面波缺陷模的一种波导机制。与传统的欺骗表面等离子体激元波导不同，耦合表面波缺陷模的波导是通过在另外带隙的表面波光子晶体中的紧密局部化缺陷腔之间的弱耦合来实现的，作为固态晶格中紧束缚电子波函数的经典波模拟。
2016-01-12 physics.optics
Defect modes in one-dimensional photonic lattices
对一维光子晶格中的线性缺陷模进行了理论研究。对于负（排斥）缺陷，发现了各种局域缺陷模，当缺陷处的晶格强度为{ \em非零}而不是零时，缺陷模的约束最强。当以小角度发射到晶格的这种缺陷位置时，高斯光束可以被捕获并在适当的条件下经历蛇形振荡。
2005-06-17 physics.optics
Photonic bands and defect modes in metallo-dielectric photonic crystal slabs
基于结构化金属元件的光子器件在需要场增强和限制亚波长尺度辐射的器件应用中显示出巨大的潜力。在本文中，我们报告了一个典型的金属介电光子结构的详细研究，在世界上众所周知的介电光子晶体的功能，如带隙和缺陷模式，出口到金属对应物，有趣的应用红外科学和技术，例如在量子阱红外光电探测器，窄带光谱滤波器，和可定制的热发射器。
2016-05-30 physics.optics
Physics of Chiral Photonic Crystals with Defect
本文研究了具有各向同性缺陷的胆甾相液晶的缺陷模特性、光子态密度、Q因子和发光特性。分析了缺陷层的厚度、缺陷层的位置、系统的整体厚度以及介质边界对缺陷模特性的影响。
2017-03-22 physics.optics
Soliton control in modulated optically-induced photonic lattices
讨论了三束干涉光在可重构光诱导光子晶格中的孤子控制问题。我们揭示了新的动力学制度的强局域孤子，包括二进制开关和孤子的复苏，通过共振波混频。
2005-07-31 nlin.PS physics.optics
Propagation of an Airy-Gaussian beam in defected photonic lattices
数值研究了有限长艾里-高斯光束在缺陷光子晶格中的运动轨迹和形状的变化。光子晶体的调制深度、周期、正负缺陷、光束分布因子和非线性变化控制了光束的传输特性和自弯曲。对于正缺陷，在一定条件下可以形成赝周期振荡和局域化，而对于负缺陷，则产生扩散。此外，在自聚焦非线性的作用下，传输过程中可能会出现孤子。
2016-11-15 physics.optics
Spatial and frequency domain effects of defects in 1D photonic crystal
从空间和频率两个方面分析了一维光子晶体中缺陷对光子晶体的态密度和自发发射的影响。在我们的调查中，我们使用的一维PC缺陷的分析模型。我们的分析揭示了缺陷的存在如何导致缺陷模式出现。我们发现，在一维PC中的缺陷具有局部特征，可以忽略不计的PC位于远离缺陷的基本单元的区域。我们还分析了多重缺陷对光子带隙分裂的影响。
2009-12-19 physics.optics
Tutorial: synthetic frequency dimensions in dynamically modulated ring resonators
在过去的几年里，光子学中的综合维度的概念引起了人们越来越多的兴趣。在众多的光子系统中，动态调制下的环形谐振腔系统已经在理论和实验上得到了深入的研究，并被证明是构建合成频率维度的一种有效方法。在本教程中，我们首先介绍了在描述动态调制环形谐振器系统的理论方法的教学，然后审查建立这样一个系统的实验方法。此外，我们讨论了重要的物理现象，在合成维，包括非平凡的拓扑物理。我们的教程提供了一条研究动态调制环形谐振器系统的途径，了解光子学中的合成维度，并讨论了使用合成维度进行基础研究和实际应用的未来前景。
2021-05-10 physics.optics
Coherent control of nonreciprocal optical properties of the defect modes in 1D defective photonic crystals with atomic doping
本文研究原子掺杂缺陷光子晶体的PT对称破缺，证明无需例外点即可使缺陷模式的反射与吸收非互易，并可通过驱动场和耗散率相干调控。
2025-02-19 physics.optics
Topological invariant of non-Hermitian space-time modulated photonic crystals
本文提出介质变换方法构造时空调制光子晶体的伴随系统，揭示其非阿贝尔 Zak 相位的量子化、对称性特征及能带反转拓扑相变，并证明其广义布里渊区与厄米情形一致。
2024-12-30 physics.optics
Experimental demonstration of dynamical input isolation in nonadiabatically modulated photonic cavities
调制光腔在通信、激光稳频、微波-光转换和频率梳产生等方面有着广泛的应用。然而，大多数研究仅限于绝热状态，其中调制的最大偏移或调制频率本身低于腔的线宽。在这里，使用嵌入式电光相位调制器的光纤环形谐振腔，我们调查的非绝热制度。通过在显著小于环形谐振器的自由光谱范围但远超出谐振器的线宽的频率下强烈驱动调制器，我们在实验上观察到Minkov等人在最近的理论研究中预测的违反直觉的行为[APL Photonics 2，076101（2017）]，例如即使当输入激光波长与光腔谐振时也完全抑制分出端口传输。这可以理解为腔与输入光的动态隔离。我们还显示了绝热和非绝热极限之间的系统的稳态响应的定性差异。我们的实验探索了一个很少探索的操作制度，这是有希望的集成光子系统中的应用与当前最先进的技术。
2018-11-30 physics.optics
Investigation of Defect Modes of Chiral Photonic Crystals
本文研究了胆甾相液晶缺陷模的一些性质。结果表明，当CLC层较薄时，缺陷模的态密度和发射强度最大，而当CLC层较厚时，这些峰出现在光子带隙的边缘.类似地，当增益较低时，缺陷模的态密度和发射强度最大，而在高增益下，这些峰也在光子带隙的边缘处观察到。研究了低阈值激光和获得高Q值微腔的可能性。
2017-05-02 physics.optics
The effect of defect layer on transmissivity and light field distribution in general function photonic crystals
从理论上研究了具有缺陷层的一般函数光子晶体，选取了$A$和$B$两种介质的线折射率函数，分析了缺陷层的位置、折射率和周期数对透射强度和电场分布的影响。我们得到了一些不同于传统光子晶体的新特性，这对光子晶体的设计有一定的指导意义。
2012-12-05 physics.optics
Properties of the defect modes in 1D lossy photonic crystals containing two types of negative-index-material defects
采用特征矩阵方法研究了电磁波在由负折射率材料（NIMs）和正折射率材料（PIMs）组成的一维缺陷有耗光子晶体（PC）中的传播.我们考虑对称和不对称的几何结构，两种不同类型的NIM缺陷层的结构的中心。研究了偏振态和入射角对两种结构透射谱中缺陷模的影响。结果表明，光子带隙内的缺陷模数目取决于NIM缺陷层的类型，而与几何结构无关。此外，它表明，随着入射角的增加，缺陷模式的频率增加。该性质也与结构的几何形状无关。研究结果可为设计新型窄带和多通道传输滤波器提供理论依据。
2013-03-20 physics.optics
Defected photonic crystal-based sensor with enhanced performance
提出了一种基于缺陷层（DL）的光子晶体（PC）光学生物传感器的改进结构，该结构可以通过缺陷模（DM）位移检测水中SARS-CoV-2的浓度。我们研究了4种类型的有缺陷的PC与不同的安排层内的完美的PC和它们对传感器的性能的影响。检查DM的灵敏度和振幅作为DL厚度的函数。此外，在DL的存在下的边缘模式的特性进行了研究。最后，我们得到了一个特征方程，以确定DM的波长为任意一个一维PC与各向同性的内部缺陷。
2022-08-09 physics.optics
Twist Defect in Chiral Photonic Structures
我们证明，扭转一部分的手征光子结构的螺旋轴周围产生一个单一的圆偏振本地化模式，引起传播中的异常交叉。直到交叉厚度，该缺陷导致透射峰值和具有与结构相同的旋向的圆偏振波的线宽的指数缩放。然而，在交叉点以上，线宽饱和，缺陷模只能被相反极化的波激发，导致反射峰而不是透射峰。
2002-10-18 physics.optics
Unidirectional light transport in dynamically modulated waveguides
光子拓扑绝缘体表面的单向边缘态在通信、非线性光学和量子光学中具有重要的应用价值。此外，当光子拓扑绝缘体中的互易性被破坏时，这些状态提供了对无序的保护，这对于慢光应用特别重要。然而，实现这种单向边缘状态需要构造二维结构。在这里，我们展示了如何单向Floquet带可以出现在纯一维，绝热调制的动态系统，在对比中所需的更高的维度在拓扑绝缘体。我们还表明，使用现实的实验参数，这一概念可以实现使用耦合谐振腔光波导和光子晶体波导。此外，我们说明了相关的保护，防止混乱，并发现它是一个新的性质相比，Floquet拓扑绝缘体。
2018-04-12 physics.optics
Point-Defect-Localized Bound States in the Continuum in Photonic Crystals and Structured Fibers
我们证明了二维光子晶体中的点缺陷可以支持束缚态。限制的机制是光子晶体的缺陷模和布洛赫模之间的对称失配。这些BIC在没有带隙的情况下发生，因此提供了限制光的替代机制。此外，我们表明，这样的BIC可以在光纤几何形状中传播，并表现出任意小的群速度，这可以作为一个平台，用于增强非线性效应和结构光纤中的光-物质相互作用。
2021-05-24 physics.optics
Generation of vector beams in planar photonic crystal cavities with multiple missing-hole defects
提出了一种在含有多个缺孔缺陷的平面光子晶体腔中产生矢量光束的新方法。通过对谐振腔中谐振模的模拟，我们观察到每个缺陷中的光场具有不同的相位和偏振态分布，这就保证了缺陷散射光合成矢量光束的可能性。通过索末菲衍射理论计算的腔模的远场辐射图案呈现具有中空强度分布和偏振奇异性的矢量光束。此外，通过改变缺陷周围的空气孔，可以提高矢量光束从腔中的提取效率。这种基于平面光子晶体腔的矢量光束发生器可以为矢量光束在其传播和与物质的相互作用中的片上控制提供有用的见解。
2014-04-13 physics.optics
Localization and characterization of simple defects in finite-size photonic crystals
结构化材料如光子晶体需要在位置和组成它们的部件的光学特性上的高精度以用于最佳使用。在这里，我们提出了一个简单的层析算法，一个特定的格林函数的基础上，加上一阶玻恩近似，这使我们能够本地化和表征相同的缺陷在有限尺寸的光子晶体。该算法被提出作为监测此类材料的第一步。说明性的数值结果显示，特别是一些可能性的聚焦超过瑞利准则。
2007-07-18 physics.optics
Higher-order defect mode laser in an optically thick photonic crystal slab
光学厚平板的使用可以为使用光子晶体实现电流注入型激光器提供通用的解决方案。在这里，我们表明，横向高阶缺陷模式可以被设计为限制在这样的厚平板的光子带隙。使用模拟，我们表明，10^5的高Q值是可能的，从一个微调的二阶六极模。在实验上，我们实现了1347 nm的二阶六极模光泵浦脉冲激光，峰值阈值泵浦功率为88 μ W。
2012-11-14 physics.optics
Polarization properties of a symmetrical and asymmetrical nonreciprocal chiral photonic bandgap structure with defect
研究了具有非互易手征（双各向同性）层的完全周期和缺陷一维光子带隙结构的偏振特性。该方法的解决方案是基于2x2块表示转移矩阵制定。数值模拟进行了不同类型的结构（对称或不对称），以揭示反射和透射系数的频率，手征，非互易参数，和波的入射角的依赖关系。
2009-04-14 physics.optics
Design of two-dimensional photonic crystal defect states for quantum cascade laser resonators
基于导带电子跃迁的当前量子级联激光器主要是TM（垂直于外延方向的电场）极化的。在这里，我们提出了一个本地化的缺陷模式的研究，与必要的TM偏振，在连接的正方形和六边形晶格的二维（2D）光子晶体的应用作为量子级联激光谐振器。一个简单的基于群论的分析是用来产生一个近似的描述，位于不同的高对称点内的主机光子晶格的缺陷所支持的谐振模式。这种分析的结果进行了比较，与二维时域有限差分（FDTD）模拟，显示出两个分析之间的密切对应关系，并考虑在量子级联激光器设计的分析的潜在应用。
2004-10-11 physics.optics
Tunable photonic Bloch oscillations in electrically modulated photonic crystals
从理论上研究了含非线性复合材料的一维光子晶体中光子布洛赫振荡的发生和可调谐性。由于复合材料的三阶非线性（克尔型非线性）增强，光子在倾斜的光子带内发生振荡，这是通过在这种光子晶体上施加沿垂直于层表面方向变化的梯度外泵浦电场实现的。PBO的可调谐性（包括幅度和周期）可以通过改变场梯度来容易地实现。通过适当的渐变泵浦AC或DC电场，太赫兹PBO可以出现并且覆盖电磁波谱中的太赫兹频带。
2008-10-17 cond-mat.other cond-mat.soft physics.optics
Origins and conservation of topological polarization defects in resonant photonic-crystal diffraction
本文提出广义拓扑荷定义，揭示光子晶体平板共振衍射中偏振缺陷源于晶格耦合或带间耦合导致的模式简并，并证明给定衍射级的总拓扑荷在整个布里渊区内守恒且仅由晶格几何决定。
2023-10-31 physics.optics
Tunable band-notched line-defect waveguide in a surface-wave photonic crystal
提出并实验研究了一种由直线缺陷波导和侧面耦合缺陷腔组成的可调谐表面波光子晶体线缺陷波导。在宽带透射谱中可以观察到一个可调谐的窄阻带。我们还证明了通过改变侧面耦合缺陷腔的总数和柱高度可以方便地调节带陷线缺陷波导的滤波电平和滤波频率。带陷波函数是基于这样的想法，即具有侧耦合缺陷腔的谐振频率的传播表面模式将紧密地定位在缺陷位置周围，从波导输出中过滤。在微波频率下进行了透射光谱测量和直接近场轮廓成像，以验证我们的想法和设计。这些结果可以使新的带陷器件的设计和可调谐表面波滤波器的实现在一个单一的金属表面提供路线。
2016-06-24 physics.optics
Analysis of defect modes in one-dimensional photonic crystals with two defects
本文首次从零反射条件推导出含两个缺陷层的一维光子晶体缺陷模波长的解析表达式，并给出缺陷模合并与零反射条件公式，通过分析不同结构和带隙内场分布，为相关光学传感器与滤波器设计提供简化分析方法。
2024-08-08 physics.optics
Synthetic topological insulator with periodically modulated effective gauge fields
本文从理论和数值上研究了具有双周期规范势的人工光子晶格中的拓扑边缘态。通过周期性地交替剪裁相位实现了有效的规范场，最终在一维合成晶格的两个边界处实现对称的全反射。进一步调整最近邻耦合各向异性，拓扑边缘状态发生在两个边界。我们的工作为研究一维光子晶格耦合波导阵列的拓扑物理提供了一条新的途径。
2020-05-12 physics.optics
Two-dimensional defect modes in optically induced photonic lattices
本文从理论上研究了二维光子晶格中局域缺陷和非局域缺陷引起的局域线性缺陷模。首先，当缺陷是局部的和弱的，从布洛赫带边缘分叉的缺陷模式的本征值解析推导。结果表明，在一个有吸引力（排斥）的缺陷，缺陷模式分叉出布洛赫带边缘正常（异常）的衍射系数。此外，缺陷模式的本征值和布洛赫带边缘之间的距离是指数小的函数的缺陷强度，这是非常不同的一维的情况下，这样的距离是平方小的缺陷强度。研究还发现，一些缺陷模分支不是从布洛赫带边缘分叉，而是从布洛赫带内的准边缘点分叉，这是非常不寻常的。其次，当缺陷是本地化的，但强，缺陷模式的数值确定。结果表明，排斥和吸引的缺陷可以支持各种类型的缺陷模式，如基本，偶极，四极和涡旋模式。这些模式存在于光子晶格的各种带隙中。随着缺陷强度的增加，当缺陷是排斥性的时，缺陷模式从较低的带隙移动到较高的带隙，但是当缺陷是吸引性的时，缺陷模式保持在每个带隙内，类似于一维的情况。当缺陷保持固定而施加的直流场（控制晶格势）增加时，观察到相同的现象。最后，如果缺陷是非本地化的（即，它持续在大的距离在晶格中），它表明，缺陷模式可以嵌入内部的连续谱，它们可以分叉出的边缘的连续谱代数，而不是指数。
2007-06-15 physics.optics
Reversible nonreciprocity in photonic structures infiltrated with liquid crystals
我们演示了如何实现可逆的非互易光学响应的周期性光子结构与一对缺陷，其中之一是一个非线性液晶缺陷层。双缺陷层结构在低强度下是对称的，并且在对应于液晶的光学重新排序的功率阈值以上变得不对称。我们发现，非互易效应可以通过改变波长作为结构内的缺陷模式相关的光局部化的结果来逆转。
2009-10-08 physics.optics
Discretized optical dynamics in one-dimensionally synthetic photonic lattice
具有时控势的合成光子晶格是实现与光学和量子物理相关的波动力学的通用平台。本文系统地研究了一维合成光子晶格中的离散光学，其中光的行为与倏逝耦合一维离散波导中的光行为非常相似。这种合成维数是由光纤环的相位积累引起的Aharonov-Bohm效应，利用与位置相关的周期有效规范场构造的。通过调节耦合器的相位累积和耦合系数，可以调制带平移和带隙特性，从而进一步产生脉冲和定制高斯波包响应以及Talbot递归。此外，当相位累积线性变化和弱随机调制时，也可以分别得到Bloch振荡和安德森局域化。在我们的协议中，周期性的有效规范场配置使SPL成为一维动态调制元件甚至非厄米波导的研究平台。
2020-05-18 physics.optics
Loss-driven gain enhancements driven by topological singularities in non-Hermitian photonic crystals defects
University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）；California NanoSystems Institute, University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校加利福尼亚纳米系统研究院）
研究探讨了非厄米希光子晶体中纯损耗缺陷如何通过拓扑分支切割奇点实现传输矩阵奇异性的增强，并揭示了这种奇异性和非平凡 winding 数的反射系数之间的共振关系，从而实现高增益增强。
2025-10-27 physics.optics
Light propagation and localization in modulated photonic lattices and waveguides
本文综述了近年来调制光子晶格物理的理论和实验研究进展。人工周期性介质，如光子晶体和光子晶格，为控制光子结构中光传播的基本特性提供了强有力的工具。光子晶格是耦合光波导的阵列，其中光传播变得有效地离散化。这样的光子结构允许人们研究许多有用的光学类比与其他领域，如物理学的固体和电子理论。特别地，光在周期性光子结构中的传播类似于电子在半导体材料的晶格中的运动。光传播的离散化性质产生了许多在均匀体介质中不可能出现的新现象，如离散衍射和衍射管理、离散孤子和间隙孤子以及离散表面波。最近，人们发现，通过改变光子晶格的几何形状或折射率来对光子晶格施加周期性调制非常类似于施加偏压来控制晶格中电子的运动。光子晶格中的周期性和调制之间的相互作用为定制光的衍射和色散特性以及控制非线性相互作用提供了独特的机会。
2011-07-15 nlin.PS physics.optics
Pseudospin-Polarized Topological Line Defects in Dielectric Photonic Crystals
电磁拓扑绝缘体由于其所支持的强边缘态而得到了广泛的研究。在这项工作中，我们提出了一个拓扑电磁系统的基础上的线缺陷的拓扑非平凡的光子晶体（PC）。采用有限差分超原胞法对预应力混凝土结构进行了模态分析。拓扑线缺陷态是赝自旋极化的，其能流方向由相应的赝自旋螺旋度决定。这些状态可以通过使用两个空间对称的线源阵列携带轨道角动量来激发。证明了光子晶体的单向传播特性，并证明了当光子晶体结构中引入无序时，单向传播是稳定的。
2019-08-26 physics.optics
Optomechanical coupling in a two-dimensional photonic crystal defect cavity
周期性结构的材料可以维持光学和机械模式。本文研究和实验观察了一个模体积为$\sim$ $3(λ/n)^{3}$的二维悬浮光子晶体缺陷腔的光机械特性。观察到两个家庭的机械模式：弯曲模式，与整个悬浮膜的运动，和本地化模式的频率在GHz制度对应于本地化的声子在光学缺陷腔的衍射限制的大小。我们演示了直接测量的光机真空耦合率使用频率校准技术。最高测量值超过250 kHz，表明在这种结构中的光学和机械模式的强耦合。
2010-11-29 physics.optics
Photonic defect modes in cholesteric liquid crystal with a resonant nanocomposite layer and a twist defect
本文研究了具有复合缺陷的胆甾相液晶的光谱特性。纳米复合材料层由分散在透明基质中的金属纳米球制成，并具有有效的谐振介电常数。对圆偏振波在该结构中的透射谱进行了求解。我们分析了缺陷模的频率与纳米复合材料的谐振频率一致时，缺陷模在禁带中的光谱分裂。缺陷模式的特性强烈依赖于纳米复合材料和纳米复合层之间的界面处的相位跳变的大小和方向。研究发现，外加电场可以有效地控制禁带宽度、缺陷模的位置和局域化程度。
2014-06-27 physics.optics
Symmetric two dimensional photonic crystal coupled waveguide with point defect for optical switch application
二维光子晶体由于其能够控制电磁波在晶体中的传播而被人们所熟知。1D和2D光子晶体比3D相对更容易制造，因为前者在微波和远红外区域工作，而后者在可见光区域工作，并且需要较小的晶格常数。在本文中，一个改进的二维PC与两个对称的波导通道，其中一个通道内的缺陷位于进行模拟。模拟结果表明，通过改变缺陷的折射率可以实现光开关。如果应用多于一个结构，则该特征可以潜在地应用于产生级联光开关。
2012-09-19 physics.optics
Coupled-mode theory for stimulated Raman scattering in high-Q/Vm silicon photonic band gap defect cavity lasers
我们证明了受激拉曼散射的动力学设计的高Q/Vm的硅光子带隙纳米腔通过耦合模理论框架对光泵硅激光。其他chi（3）效应，如双光子吸收和光学克尔，相关的自由载流子动力学，热效应，以及线性损耗，如腔辐射和线性材料吸收的相互作用，包括和数值研究。我们的结果澄清了机制的相对贡献和演变，并证明了激光和关闭阈值。我们的研究阐明了在单片硅高Q/Vm光子带隙缺陷腔中实现连续波和脉冲高效拉曼频率转换的条件。
2006-07-06 physics.optics
Radiation Peculiarities in Chiral Photonic Crystals
研究了具有各向同性缺陷的手征光子晶体在不同缺陷层厚度下的缺陷模和反射谱特性。研究了光子态密度谱和缺陷中心强度谱的特殊性。结果表明，有一个调谐的激光发射的可能性-由缺陷层厚度的变化-在掺杂有激光染料（与共振原子）和各向同性缺陷的CPC。结果表明，该系统可以作为一个可调谐窄带滤波器（或反射镜），具有可调的波长宽度和整个透射（反射）带的频率位置的可调。讨论了这些系统的辐射特性。结果表明，在一定的条件下，可以观察到缺陷模的反常强辐射，并且这些模式也可以产生低阈值激光。它还表明，辐射抑制是可能的缺陷模式。研究了群速度、群速度色散和非互易特性。
2017-04-05 physics.optics
Photonic crystals with topological defects
我们在椭圆柱的正方形格上引入拓扑亏损。尽管打破了平移对称性，长范围的位置顺序的圆柱导致剩余的光子带隙的光学态密度。然而，带边模式强烈修改的椭圆取向的空间变化。$Γ-X$带边模分裂成四个高强度区域，并且由于形成具有不同取向的晶畴，输出通量变得不对称。$Γ-M$带边模式具有围绕拓扑缺陷中心循环的能通量，从而产生光学涡旋。通过去除中心的椭圆柱，我们产生了由顺时针或逆时针循环波主导的局域缺陷态。流动方向可以通过改变椭圆方向来切换。单胞取向的确定性非周期性变化为光子晶体中的光控制增加了另一个维度，使得能够创建多样化的场图案和能量流景观。
2014-11-18 physics.optics
The sensitivity of refractive index sensors based on defected 1D photonic crystals: an analytical approach
本文首次推导含缺陷一维光子晶体光学传感器灵敏度的解析公式，证明无限厚缺陷层时其灵敏度等价于理想法布里-珀罗腔，并简化了此类传感器的分析与优化。
2024-03-30 physics.optics
Tamm plasmon Photonic Crystals : from Bandgap Engineering to Defect Cavity
首次报道了Tamm等离子体光子晶体的带隙工程--金属层周期性地图案化为亚波长周期晶格的Tamm等离子体结构。通过采用双周期设计，我们在实验上证明了一个完整的光子带隙高达$150\,nm$在电信范围内。此外，这种设计提供了很大的灵活性，以按需且独立地定制从$30\,nm$到$150\,nm$的带隙大小及其在$50\,nm$内的光谱位置。最后，通过在Tamm等离子体光子晶体中引入缺陷腔，实验证明了$1.6μm$的最终腔支持单个高度受限的Tamm模式。所有的实验结果与数值计算完全一致。我们的研究结果表明，工程师与混合金属/电介质结构的表面模式的新的带色散的可能性，从而打开了道路，Tamm等离子体在拓扑光子学，超材料和宇称对称物理的应用。
2018-10-14 physics.optics
Tailoring Defects in Photonic Time Crystals for Coherent Energy Control
Seoul National University（首尔大学）
本文提出通过优化光子时间晶体中的缺陷参数（介电常数和持续时间），利用时间传输矩阵的解析梯度实现预设的相干能量放大和抑制，并揭示了动量间隙导致的放大与抑制之间的内在不对称性。
2026-05-28 physics.optics
Magneto-optical switching in microcavities based on a TGG defect sandwiched between periodic and disordered one-dimensional photonic structures
利用磁光材料来制造光子晶体为通过施加磁场来实现光学调谐提供了独特的机会。在这项研究中，我们模拟了微腔的透射光谱，其中布拉格反射器由二氧化硅（SiO2）和氧化钇（Y2O3）和缺陷层由TGG（Tb3Ga5O12）制成。我们表明，应用程序的外部磁场的微腔的缺陷模式的调谐结果。在模拟中，我们考虑了材料的折射率和费尔德常数的波长依赖性。一个约22 nm的缺陷模式的磁场为5 T，在低温（8 K）的调谐，证明。此外，我们还讨论了利用无序光子结构作为反射器来调谐微腔的可能性。在存在磁场的情况下，这种微腔在宽范围的波长中显示出共振的移位。本研究提出一种非接触式光学调谐方法。
2017-02-08 physics.optics
Anomalous quantum Hall effect of light in Bloch-wave modulated photonic crystals
有效的磁场已经能够对包括光子在内的中性粒子进行前所未有的操纵。在大多数研究的情况下，有效规范场是通过空间离散元件之间的模式耦合的相位来定义的，例如在光子的情况下的光学谐振器和波导。在这里，在布洛赫波调制的光子晶体的范例中，我们首次展示了通过Floquet能带工程在传统电介质连续体中为光子创建有效的磁场。通过控制布洛赫波的相位和波矢，我们证明了由于离域波干涉而具有明显拓扑能带特征的光的反常量子霍尔效应。基于无腔结构，利用光子晶体中的导共振可以增强布洛赫波调制，该研究为实现大尺度有效磁场的光束控制和时间反转对称性破缺的拓扑光物质相位打开了大门.
2019-02-07 cond-mat.mes-hall physics.optics
Generation of Orbital Angular Momentum by a Point Defect in Photonic Crystals
轨道角动量作为电磁波的一个有吸引力的自由度，可以为经典和量子通信提供无限的通信信道。对OAM生成的探索激发了各种设计，包括螺旋相位板、天线阵列、超表面和计算机生成的全息图。在这项工作中，我们从理论和实验上证明了一种方法来产生OAM携带电磁波的三维（3D）光子晶体（PC）中的点缺陷。同时激发两个振动缺陷状态与精心设计的相位延迟产生一个旋转状态携带OAM。通过将线缺陷中的导波转换为点缺陷中的局域波，然后转换为自由空间中的辐射涡旋波，成功地实现了OAM索引1、-1、2和-2。这项工作提供了一个物理机制，以产生OAM的PC，特别是当OAM生成是与其他设计集成。
2018-08-20 physics.optics
From Atomic Defects to Integrated Photonics: A Perspective on Solid-State Quantum Light Sources
Indian Institute of Technology Bombay（印度理工学院孟买分校）；IITB-Monash Research Academy（IITB-莫纳什研究学院）；Centre of Excellence in Quantum Information, Computation, Science and Technology (QuICST)（量子信息、计算科学与技术卓越中心）
本文探讨了固态量子光源在量子技术中的应用，包括材料景观、集成路径及与量子传感、通信和计算的接口。
2025-12-16 physics.optics
Guided resonances in photonic crystals with point-defected aperiodically-ordered supercells
本文研究了基于点缺陷无序超原胞的光子晶体平板中的导共振激发。具体参考穿孔板结构和Ammann-Beenker八边形晶格几何形状，我们进行了平面波响应和底层模态结构的全波数值研究，这说明了引入保序和破序缺陷引起的代表性效应。我们的研究结果表明，通过明智地引入点缺陷，打破超原胞镜对称性，使激发，否则不耦合GR，控制其场分布的对称性，从而构成一个有吸引力的替代方案，这些GR工程方法的基础上的孔形状的不对称。在这个框架中，考虑到它们可以提供的各种不等价的缺陷位点，非对称有序的超晶胞似乎天生就适合。
2009-10-02 physics.optics
Design of a 3D photonic band gap cavity in a diamond-like inverse woodpile photonic crystal
本文从理论上研究了三维倒木堆结构光子晶体的腔体设计。这类立方类金刚石晶体具有非常宽的光子带隙，并且由具有矩形结构的两个垂直阵列的孔组成。作为空腔的点缺陷集中在两个相交的垂直孔的交叉点上，其半径与晶体本体中的半径不同。我们已经进行了超原胞能带结构的计算与高达$5 \times 5 \times 5$单位细胞。我们发现，多达五个孤立的和无色散带出现在三维光子带隙。对于每个隔离带，电场能量被定位在以点缺陷为中心的体积中，因此点缺陷充当3D光子带隙腔。腔谐振的模体积小至0.8 $λ^{3}$（谐振波长立方），表明光的强限制。通过改变缺陷孔的半径，我们发现，只有施主类共振出现较小的缺陷半径，而没有受体类共振出现较大的缺陷半径。从电场能量密度分布的3D图中，我们得出结论，在位于点缺陷处的尖锐边缘中发现的能量峰值，类似于电子如何在这些特征处收集。这与在非倒置木堆结构中观察到的空腔不同。由于逆木堆晶体可以从硅CMOS兼容的手段制造，我们的项目，单腔，甚至腔阵列可以实现，在近红外的电信窗口兼容的波长范围。
2014-05-12 physics.optics
Fabrication of high-Q defect-free optical nanofiber photonic crystal resonators
Waseda University（早稻田大学）；RIKEN Center for Quantum Computing (RQC)（理化学研究所量子计算中心）
本研究通过单次飞秒激光烧蚀制备了高Q值无缺陷光学纳米纤维光子晶体谐振器，其质量因子超过10^7，为量子计算和光纤开关提供了新的技术途径。
2026-01-27 physics.optics
Particle-like behavior of topological defects in linear wave packets in photonic graphene
拓扑缺陷，如量子涡旋，决定了量子流体的性质。对它们的性质的研究一直是固态和BEC社区活动的中心。另一方面，波包的非平凡行为，如自加速艾里光束，也一直吸引着物理学家。在这里，我们研究的形成，演化和相互作用的光涡旋波包在光子石墨烯的狄拉克点。我们表明，即使在一个非相互作用的两个组件系统中出现的波包的拓扑激发仍然可以被认为是“粒子”，能够相互作用，其轨迹服从动力学定律。
2018-12-09 physics.optics
Interaction of Airy-Gaussian beams in defected photonic lattices
通过直接数值模拟研究了两束有限长艾里-高斯光束在不同介质中与一维缺陷光子晶格的相互作用。我们讨论了不同的晶格结构，其中具有不同强度和相位的光束被发射到介质中，但在相反的方向加速。在相互作用过程中，我们看到干涉条纹，呼吸子和孤子对产生的不加速。在线性介质中，通过调节相移和束流间隔，改变加速束的初始偏转方向。对于一定的晶格周期，可以形成周期性的干涉条纹。相长干涉或相消干涉可随缺陷深度和相移而变化。当引入非线性时，会产生呼吸子。特别是，适当的光束振幅和晶格深度可以导致孤子对的形成。
2016-11-16 physics.optics
Defect in Photonic Time Crystals
本文在光子时间晶体中引入孤立时间缺陷，发现其可在特定动量k_d处使透射率和反射率接近1，并通过调控缺陷的时间与介电特性控制光放大。
2023-04-19 physics.optics
