General coupled mode theory in non-Hermitian waveguides
在存在损耗和增益的情况下,描述各种波导或腔或耦合到波导的腔的模式杂交的耦合模式方程本质上变得非厄米特。在这种非厄米波导中,标准耦合模理论失效。我们推广了耦合模理论与适当定义的内积反应守恒的基础上。我们将我们的理论应用到非厄米奇偶时间对称波导,并获得良好的协议与有限元全波模拟所获得的结果。这里提出的理论通常是在空间中制定的,以研究波导之间的耦合,这可以通过适当的重新制定转换到时域,以研究非厄米谐振器之间的耦合。该理论具有研究非厄米特光学系统的能力,并且包含了全矢量场,这对于研究和设计非厄米特光学系统中的非对称甚至非互易光传输器件是非常有用的
2015-06-24 physics.optics
Group Delay Control in Longitudinal Offset Coupled Resonator Optical Waveguides
研究了在耦合微环谐振波导中采用纵向偏置耦合器所能获得的差分群延迟。提出了基于这种效应的各种器件,并使用时域有限差分法进行了分析,讨论了它们的潜在应用。
2015-01-19 physics.optics
The Sagnac effect in Coupled-Resonator Slow-Light Waveguide Structures
研究了旋转对耦合微环谐振腔慢光波导结构中电磁波传播的影响。我们表明,这种配置表现出新的一种类型的Sagnac效应,可用于实现高度紧凑的集成旋转传感器和陀螺仪。
2005-06-06 physics.optics
Cooperative behavior of quantum dipole emitters coupled to a zero-index nanoscale waveguide
研究了量子偶极子辐射源耦合到具有介质芯和银包层的矩形波导中的合作行为。我们研究了谐振频率接近波导截止频率的发射器的合作发射和发射器间纠缠产生现象,其中波导有效地表现为零折射率超材料。我们表明,耦合发射器的零折射率波导允许一个放松的约束,精确定位的发射器观察发射器间纠缠的产生和扩展的空间尺度,可以观察到的超辐射。
2015-10-23 physics.optics
An introduction to arrays of coupled waveguides
我们提出了在光子晶格领域工作所需的理论基础。我们首先研究的场模式和外部的一个单一的波导。然后,我们用微扰理论处理耦合波导阵列,建立模式耦合理论。最后,我们实现了一个调查的光学类似物的量子系统伴随着广泛的参考书目。
2013-11-14 physics.optics
Calculation, normalization and perturbation of quasinormal modes in coupled cavity-waveguide systems
我们展示了如何使用一个非局部边界条件,这是兼容的标准频域方法,数值计算耦合到波导的光学腔中的准正规模。此外,我们扩展了准正规模范数的定义,通过使用发散级数的理论,提供了一个框架,在这种耦合腔波导系统中的光学现象的建模。作为一个例子,我们应用该框架研究了耦合到缺陷波导的光子晶体腔的谐振频率和Q值的微扰变化。
2014-08-04 physics.optics
Bistable light detectors with nonlinear waveguide arrays
本文研究了耦合波导阵列中由非线性克尔效应引起的双稳性,并指出它是一种设计在弱信号激励下实现光探测器开关的方法。该探测器是通过将两个一维波导耦合到一个具有可调折射率和耦合度的耦合波导阵列来实现的。这个过程是理解的保守和连续的情况下,通过数值模拟的模型与衰减的解析描述和说明。
2005-05-31 cond-mat.stat-mech nlin.PS physics.class-ph
Complete spectral gap in coupled dielectric waveguides embedded into metal
我们研究了一个包含后向(TM_01)和前向(HE_11)模的嵌入无限大金属中的介质波导等离子体耦合器。尽管沿波导不存在周期性结构,但在不同通道中同时可实现的反向能量流和同向波矢导致光谱间隙。我们证明了一个完整的光谱间隙可以实现在一个对称的结构组成的四个耦合波导。
2010-05-07 physics.optics
Anomalous transparency of photons in non-Markovian coupled waveguides
本研究探究光子在非马尔可夫耦合波导中的传输,发现将光子注入损耗波导可高效实现高传输,并报道了库频率分布诱导的损耗诱导透明效应。
2025-08-25 physics.optics
Phase asymmetry effect in longitudinal offset coupled resonator optical waveguides
我们表明,实施的纵向位移技术,以调整在microwave波导的耦合系数是受相位不对称效应。这个问题被证明是大大改变系统的响应在变迹滤波器,不能忽略在设计阶段。
2014-01-16 physics.optics
Revisit the Poynting vector in PT-symmetric coupled waveguides
我们证明了在宇称-时间(PT)对称耦合波导中,时间平均的坡印廷矢量总是正的,并且不能解释在例外点(EP)处的停止光。为了解决这个悖论,我们必须接受这样一个事实,即非厄米特系统中的场E和H以及坡印廷矢量一般都是复的。在原有的瞬时坡印廷矢量定义的基础上,提出了一个计算群速度的公式,该公式与直接由色散曲线计算的群速度公式吻合得很好。它不仅解释了EPs处的停止光,而且解释了EPs附近的快光效应,填补了经典电动力学与非厄米物理之间的空白,突出了非厄米光学的新颖性。
2022-10-01 physics.class-ph physics.optics
On the theory of coupled modes in optical cavity-waveguide structures
光在耦合到波导的光腔系统中的传播可以方便地用称为(时间)耦合模理论(CMT)的一般速率方程模型来描述。我们提出了一种替代的推导CMT的光腔波导结构,这明确依赖于治疗的腔模式作为准正规模式的属性是明显不同的模式在波导中。这两个家庭的模式耦合通过场等效原理提供一个物理上有吸引力的,但令人惊讶的准确描述光在耦合系统中的传播。理论的实际应用说明使用示例计算在一个和两个维度。
2017-01-11 physics.optics
Engineering of orbital angular momentum supermodes in coupled optical waveguides
在这项工作中,我们证明了存在的轨道角动量(OAM)的明亮和黑暗的超模在三个倏逝耦合圆柱波导系统。亮和暗超模的特征在于它们分别与其中一个波导耦合和去耦。此外,我们表明,不同的波导模式之间的复杂耦合自然出现,由于OAM模式的特性螺旋相位前的二维配置中的波导排列形成一个三角形。最后,通过将耗散添加到与暗超模不耦合的波导,我们能够将其过滤掉,从而允许OAM模式克隆器和逆变器的设计。
2017-03-17 physics.optics
Momentum-space spectroscopy for advanced analysis of dielectric-loaded surface plasmon polariton coupled and bent waveguides
我们进行先进的辐射泄漏显微镜路由介质加载等离子体波导结构。通过直接平面成像和动量空间光谱,我们分析了耦合波导之间的能量传递作为间隙距离的函数,并揭示了弯曲几何形状的动量分布。具体来说,我们观察到一个明确的简并升降机的有效指数强相互作用的波导与耦合模理论。我们使用动量空间表示来讨论曲率对介质加载波导的影响。实验图像被成功地再现的数值和分析模型的模式在弯曲的等离子体波导中传播。
2013-05-03 physics.optics
Silicon nitride bent asymmetric coupled waveguides with partial Euler bends
该研究针对氮化硅平台提出融合部分 Euler 弯曲绝热过渡的弯曲非对称耦合波导,并用高精度数值方法分析其低辐射损耗与偏振选择设计。
2024-02-29 physics.optics
Characteristics of bound modes in coupled dielectric waveguides containing negative index media
研究了平面耦合波导中导波模式的特性。特别是,我们计算TM模式的色散关系,其中一个或两个引导层由负折射率介质(NIM)-其中的介电常数和磁导率都是负的。我们发现NIM波导轴内的坡印廷矢量可以改变符号和幅度,这一特征反映在色散曲线中。
2003-03-07 physics.optics
Coupled mode theory for photonic crystal cavity-waveguide interaction
本文导出了考虑波导色散的光腔与波导相互作用的耦合模理论。该理论可应用于光子晶体腔波导结构。我们推导出一个解析解的添加和删除光谱所产生的这种相互作用的限制线性色散。在此极限下,当相互作用较弱时,谱能准确地预测冷腔品质因数。我们数值求解耦合模方程的情况下,腔与带边的周期性波导,线性色散不再是一个很好的近似。在这种情况下,态密度可以使加和减谱失真。这种失真可能导致腔Q的超过一个数量级的高估。
2005-04-11 physics.optics
Monolithically integrated waveguide-coupled silica microtoroids
我们报道了一种新型的单片耦合到片上硅纳米线波导的微环形高Q值石英谐振器的设计和制造。为了实现单片波导耦合,微环形几何形状被反转,使得谐振器通过在悬浮SiO2膜中蚀刻的孔的圆周处的热回流形成。这种配置被证明是有利于与一个功能齐全的硅光子技术平台的集成。
2015-10-26 physics.optics
Analytic theory of coupled waveguide transformation under randomly perturbations
耦合波导便于实现有用的光学变换。在这封信中,我们研究了由两个耦合波导的转换的不确定性,源于波导的模式指数的扰动-的影响,可能会施加一个非理想的制造工艺,特别是飞秒激光直写。在我们的分析中,扰动被假定为一个平稳的随机过程的样本,其特征在于强度和相关尺度参数。我们已经推导出分析方程,这些参数与相关的统计特性,并应用它们来分析如何与字段传播长度的不确定性演变。我们已经表明,相互作用长度的期望值的功率变得均匀分布在波导之间是至关重要的依赖于随机过程的相关尺度和扰动强度。
2018-05-10 physics.optics
Waveguide-Coupled Photonic Crystal Cavity for Quantum Dot Spin Readout
提出了一种波导耦合光子晶体H1腔结构,其中正交偶极模耦合到空间分离的光子晶体波导。通过调整波导的位置和取向,实现了每个腔模以相等的效率耦合到其相应的波导。实验验证了优化后的器件在腔模分裂大于腔模线宽和小于腔模线宽时的性能。在这两种情况下,耦合的Q值高达1600和对比度高达10的实现。这种设计可以允许位于腔中心的自组装量子点的自旋状态读出,或者用作在单光子水平下操作的超快光学开关。
2013-10-29 physics.optics
Spectrally pure photon pair generation in asymmetric heterogeneously coupled waveguides
在这项工作中,我们开发了一种设计方法来产生光谱纯光子对的非对称异质耦合波导中的自发参量下转换。波导系统中的模式耦合用于直接定制超模的群速度,以实现否则材料色散不允许的群速度匹配(GVM)。基于薄膜锂酸盐波导的设计实例,展示了高光谱纯度和温度可调谐性。这种方法是一种通用的策略,适用于不同材料和结构的波导,允许在单光子源设计的多功能性。
2021-12-28 physics.optics
Interaction between negative and positive index medium waveguides
本文从理论上研究了正折射率介质波导与负折射率介质波导之间的耦合。建立了这种波导系统的耦合模理论,并验证了其有效性。本文论证了负折射率介质波导在隔离状态下反向导模时耦合波导中的有趣现象。在两个波导的传播常数近似相等的特殊情况下,得到了一种随耦合长度呈指数变化的耦合模解。在这种情况下操作的耦合器对耦合长度不敏感,并且只要耦合长度足够长,其耦合效率可以达到100%。但是,当两个单独波导的传播常数相差很大时,耦合模解仍然是耦合长度的周期函数,但耦合功率是向后输出的。此外,还利用耦合模理论研究了复合波导系统中的模式,揭示了它们的基本性质。
2008-08-26 physics.optics
Suppression of crosstalk in coupled plasmonic waveguides
我们证明了通过在间隔一个波长的加载波导之间放置一个辅助线性波导来抑制两个介质波导之间的串扰。包含两条传输线的系统的总横截面尺寸小于2微米,这比由介电纤维制成的系统的横截面小百倍。这些波导中的传播模是耦合系统的对称模与反对称模之和与之差。通过匹配这些模式的波数来抑制串扰。数值模拟结果证实了解析得到的结果。
2016-11-24 physics.optics
2D materials coupled to hybrid metal-dielectric waveguides for THz technology
在这封信中,我们提出了混合金属-介质波导耦合到二维材料,提供强的光-物质相互作用在太赫兹频率。我们调查的基本传播模式的属性,并表明,在平面内的电场分量的强度是最大化的顶部的介质条上的二维材料沉积。我们的模拟预测100%的调制太赫兹光通过调整费米能级的石墨烯片沉积在一个1毫米长的波导。我们还展示了石墨烯多层膜耦合到这些波导实现太赫兹频率激光的潜力。我们的方法是兼容的CMOS或太赫兹量子级联激光技术。
2018-02-15 physics.optics
Coupled mode approach to square gradient Bragg reflection resonances in corrugated dielectric waveguides
我们证明了波纹介质波导中出现了意想不到的反射谐振。这是由于边界的曲率。该效应与普通布拉格谐振一样强,并将通过我们的波导的传输减少了20%。因此,它是高度相关的优化波导结构的设计。我们验证我们的分析预测的基础上耦合模理论的数值模拟比较。
2015-06-04 physics.optics
Fibre coupled dual-mode waveguide interferometer with $λ$/130 fringe spacing
本文报道了多模波导干涉仪在光纤耦合“双模”状态下工作的预测和测量结果。对于1.32微米的源,通过中空平面镜波导的8.0微米宽度的10.0纳米增量变化产生输出光束的完整切换周期。这相当于条纹间距为$\simλ/130$。这是一个数量级小于以前报道的结果,这种形式的干涉仪。
2008-03-24 physics.optics
Aharonov-Bohm photonic cages in waveguide and coupled resonator lattices by synthetic magnetic fields
我们提出了一种在准一维波导或耦合谐振腔晶格中捕获光子的方法,该方法基于带电粒子的Aharonov-Bohm笼的光学模拟。光捕获是由合成磁场引起的阿哈罗诺夫-博姆型相消干涉引起的,合成磁场是通过波导/谐振器传播常数/谐振的周期性调制来实现的。
2014-09-27 physics.optics quant-ph
Monolithic whispering-gallery mode resonators with vertically coupled integrated bus waveguides
我们报告的实现和光学特性的CMOS兼容的硅基微谐振器/波导耦合系统,完全集成在硅芯片上。该器件在谐振器和掩埋条形波导之间采用垂直耦合方案。我们证明了它的高光学质量来自波导拓扑的精确平坦化。更重要的是,我们展示了一个晶圆级的大规模制造的独立平面谐振器悬浮在空气中,并耦合到集成总线波导。耦合距离的纳米控制允许谐振器的不同模式族的精确和选择性激发。这为实现用于光学机械和MEMS应用的稳定的全集成复合谐振器系统打开了大门,具有替代目前密集使用的复杂光纤锥形耦合方案的潜力。
2011-02-11 physics.optics
Radiation in Bent Asymmetric Coupled Waveguides
本文对耦合弯曲波导中的辐射进行了数值研究。弯曲波导在减小辐射损耗配置中的这种布置可以用于增强集成微谐振器的品质因数。三维全矢量计算的复模态场(和传播常数)和瞬态传播效应已经执行。所得结果与以前的二维FDTD分析定性一致。同时,所提出的计算满足实际实现的设计的精度要求,这是用2D方法无法达到的。
2018-02-15 physics.comp-ph physics.optics
Transmission of a Single Plasmon Interacting with Multi-Level Quantum Dots Systems Coupled to Plasmonic Waveguide
本文从理论上研究了单等离子体激元与二能级量子点和V型三能级量子点相互作用系统的传输特性。我们研究了单个等离子体激元在包含V型三能级量子点的系统中的传输,并与仅包含二能级量子点的系统进行了比较。
2015-07-23 physics.optics
Gain enhanced Fano resonance in a coupled photonic crystal cavity-waveguide structure
具有耦合腔和波导的系统已经被证明是光学开关和光学传感器。为了优化这些光学器件的功能,使用了具有不对称和陡峭谱线形状的Fano共振。理论上提出了一种耦合光子晶体腔-波导结构,通过在波导中放置部分反射元件来实现Fano谐振。为了增强Fano共振,在腔中引入了光学增益材料。随着增益的增加,传输线的形状变得陡峭,并且透射率可以增强六倍,从而通过小的频移提供大的对比度。展望了增益增强Fano共振在光开关和光传感器中的应用前景。
2016-12-05 physics.optics
Ultracompact integrated polarizers using bent asymmetric coupled waveguides
提出了一种基于弯曲耦合光波导的新型集成偏振器。器件几何形状的简单性允许其仅使用基本的标准制造步骤来实现。采用全矢量三维模式求解器和光束传输技术研究了深腐蚀波导氮化硅TE通的实现。底层物理机制的特性为宽带设备的设计带来了灵活性,该宽带设备对制造公差具有鲁棒性。本文还讨论了在光子集成电路中采用几乎设计透明的偏振器的可能性。
2018-02-13 physics.app-ph physics.optics
Band splitting and Modal Dispersion induced by Symmetry braking in Coupled-Resonator Slow-Light Waveguide Structures
本文研究了由耦合微盘谐振腔组成的慢光波导结构中的色散关系。传播模式的对称性的群论分析揭示了一个有趣的现象:CW和CCW旋转模式的简并被删除,产生两个不同的传输带。这种效应引起基于色散的色散,这可能限制这种结构的可用带宽。详细研究了这种带分裂的性质及其对光通信CROW性能的影响。
2009-08-03 physics.optics
Input-Output Formalism For Few-Photon Transport in One-Dimensional Nanophotonic Waveguides Coupled to a Qubit
我们扩展了量子光学的输入输出形式,分析了嵌入量子比特的波导中的少光子输运。我们提供了明确的分析推导单光子和双光子散射矩阵元素的基础上运营商方程的海森堡图片。
2010-11-15 physics.optics quant-ph
Design of Rectangular Waveguide-fed Metasurfaces for Near-Field Shaping using a Coupled Dipole Model
本研究提出利用耦合偶极子模型设计矩形波导馈电超材料表面,实现近场形状的精确控制。
2025-11-20 physics.app-ph physics.optics
Fano-Like Resonances in Coupled Sagnac Interferometers Formed by a Self-Coupled Waveguide
该研究在绝缘体上硅(SOI)纳米线的自耦合波导构成的耦合萨格纳克干涉仪中实现类法诺共振,通过调节反射率和耦合强度实现高性能光学模拟,理论与实验验证其高消光比和陡峭斜率,为集成光子学应用提供基础。
2025-11-10 physics.optics
Coupled Magnetic Resonator Optical Waveguides - mimicking spin waves in coupled metamaterials
光学谐振腔是控制光的性质和操纵光与物质相互作用的重要器件。使用不同的技术设计和制造各种光学谐振器。例如,在耦合谐振器光波导中,光能通过近场耦合传输到其他谐振器。近年来,基于LC谐振的磁光谐振器已经在几种金属微结构中实现。与电光谐振器相比,这种器件具有更强的局部谐振和更低的辐射损耗。本文全面介绍了耦合磁谐振器光波导的最新研究进展。介绍了由不同磁谐振器组成的各种波导,并采用拉格朗日形式描述了CMROW。此外,一些有趣的性质,如反常色散和慢光效应,CMROW的讨论和CMROW在非线性和量子光学中的应用。未来的新型纳米光子器件可以使用CMROW开发。
2013-04-02 cond-mat.mes-hall physics.optics
Single Plasmon Switching with n Quantum Dots System Coupled to One-Dimentional Waveguide
利用实空间方法研究了等间距量子点与一维表面等离子体波导相互作用过程中等离子体激元的开关特性。我们发现,可以通过动态调节和改变量子点的等跃迁频率的数量来打开或关闭单个等离子体激元的透射和反射。
2013-07-22 cond-mat.mes-hall physics.optics
Fiber-coupled semiconductor waveguides as an efficient optical interface to a single quantum dipole
本文从理论上研究了单量子偶极子与光纤耦合半导体波导模式的相互作用。通过紧密的模式限制和相位匹配的倏逝波耦合的组合,我们预测,大约70%的偶极子的发射可以被收集到一个单模光纤。计算进一步表明,偶极子强烈修改通过系统的谐振光传输,超过一个数量级的变化可能为适当选择的光纤波导耦合器的几何形状。
2009-09-17 physics.optics quant-ph
Generalized coupled mode formalism in reciprocal waveguides with gain/loss, anisotropy or bianisotropy
在各向异性或双各向异性波导中,标准耦合模理论由于前向和后向传播模式之间的断开链接而失效,前向和后向传播模式一起形成在构造耦合模方程中至关重要的双模集。我们推广的耦合模理论,通过治疗的前向和后向传播模式在同一个立足点,通过广义本征值问题,这是完全等效的波导哈密顿量。广义特征值问题完全由两个算子来表征,即,$( \bar{\bm{L}},\bar{\bm{B}})$,其中$\bar{\bm{L}}$是自伴微分算子,而$\bar{\bm{B}}$是常数反对称算子。从$\bar{\bm{L}}$和$\bar{\bm{B}}$的性质出发,建立了前向和后向传播模耦合模方程中所必需的双模集之间的关系。通过微扰,可以自然地导出广义耦合模方程。我们的广义耦合模形式可以用来研究波导中的模式耦合,可能包含增益/损耗,各向异性或双各向异性。通过几个具体的例子进一步说明了广义耦合理论如何用于研究各向异性和双各向异性波导中的模式耦合。
2018-01-20 physics.optics
Effective magnetic fields for photons in waveguide and coupled resonator lattices
受原子光学中光子辅助隧穿的光学模拟的启发,提出了一种在耦合光波导或谐振腔的正方形晶格中实现光子有效磁场的方法。它示出的人工磁场可以通过应用的折射率梯度和周期性的集总相移或调制的传播常数/共振,而不需要调制的耦合强度。
2013-10-18 physics.optics quant-ph
Slow light enhanced correlated photon pair generation in photonic-crystal coupled-resonator optical waveguides
我们演示了硅光子晶体耦合谐振腔光波导中量子相关光子对的产生。利用高Q、小模体积的光子晶体腔的集体共振实现的慢光超模成功地提高了自发四波混频过程的效率。与无慢光效应的光子晶体线缺陷波导相比,光子对的产生率提高了两个数量级。
2013-04-03 physics.optics quant-ph
Coupled-mode theory for non-periodic structured waveguides
本文提出了一种针对非周期结构波导的耦合模理论推广方法,通过引入考虑非周期性的矢量函数基构建耦合方程组,并定义了依赖 z 的串联阻抗与局域波矢。
2023-09-12 physics.acc-ph physics.comp-ph physics.optics
Fano lines in the reflection spectrum of directly coupled systems of waveguides and cavities: measurements, modeling and manipulation of the Fano asymmetry
我们测量和分析了波导和腔直接耦合系统的反射谱。观察到的Fano线提供了对反射和耦合过程的深入了解。与侧耦合系统非常不同的是,观察到的Fano线形不是由波导的终端引起的,而是由测量设备光纤和波导之间的耦合过程引起的。我们的实验结果和分析模型表明,Fano参数描述的Fano线的形状是非常敏感的耦合条件。远低于瑞利范围的光纤移动可导致法诺线形状的急剧变化。
2017-06-27 cond-mat.mes-hall physics.optics
Coupled Bloch-Wave Analysis of Active PhC Waveguides and Cavities
采用耦合布洛赫波方法分析有源光子晶体波导和腔。增益耦合否则独立的反向传播布洛赫模式。这种耦合被证明是限制增益本身的最大可达到的慢光增强,并强烈影响在PHC激光器的模式选择。
2019-06-09 physics.app-ph physics.optics
Resonance-enhanced waveguide-coupled silicon-germanium detector
采用45 nm微电子绝缘体上硅工艺,研制了波长为1176.9 nm、响应度为0.55 $\pm$ 0.1 A/W的光电二极管。谐振波导光电探测器利用与高性能电子器件兼容的微电子器件内的硅锗(SiGe)中的载流子生成。在-4V偏压下,获得了5GHz的3dB带宽,暗电流小于20 pA。
2016-01-04 physics.optics
Coupled cavity-waveguide system based on topological corner state and edge state
拓扑角态(TCS)和拓扑边态(TES)为控制光的传播提供了新的途径。基于TCS和TES的拓扑耦合腔波导系统(TCCWS)的构建在实现高性能微纳集成光子器件方面具有很好的研究前景,值得期待。本文提出了一种基于二维光子晶体(PC)的耦合腔波导系统(TCCWS),与传统的耦合腔波导系统(CCCWS)相比,TCCWS具有很强的光局域性、高的品质因数和良好的鲁棒性。这一工作将为设计高性能的逻辑门、激光器、滤波器等微纳集成光子器件提供可能,并拓展其应用。
2021-01-04 physics.optics
Design of a waveguide-coupled GeSn disk laser
我们报告的波导耦合GeSn微盘激光腔的设计,其中锗虚拟衬底作为GeSn生长的模板被重新用于无源片上互连波导的定义。主要挑战在于将光功率从上部(Si)GeSn增益叠层转移到下面的虚拟衬底层,并且利用激光模式工程来解决。设计是基于实验实现的层堆叠和波导外耦合效率高达27%,示出在紧凑的谐振腔几何形状与一个小的,7 $μ$ m半径,与42%的功率被回收的激光腔。
2020-05-13 physics.app-ph physics.optics
Nonlinear All Optical Digital Amplification of the Light Pulse in Weakly Coupled Photonic Crystal Waveguides
提出了利用弱耦合双非线性光子晶体波导实现光脉冲的全光放大。我们考虑柱型PCW,它由周期性分布的圆形棒制成的克尔型电介质材料。计算了对称模和反对称模的色散图。工作频率被适当地选择为位于模式的色散图的边缘。在线性情况下,在该频率下没有传播模式被激发,然而,在非线性介质的情况下,当注入信号的幅度超过某个阈值时,形成孤子,并且它们在耦合的非线性PCW内传播。详细研究了光脉冲在耦合非线性光子晶体波导中传输的近场分布和记录信号的输出功率。在发射信号的各种幅度下计算放大系数。结果生动地展示了弱耦合非线性光子晶体波导作为全光数字放大器的有效性。
2015-03-14 cond-mat.mes-hall physics.class-ph physics.optics
Controllable multiple beam splitting in Hermitian and non-Hermitian symmetric coupled waveguide systems
研究了一个输入2N个输出波导通道的厄米和非厄米对称耦合波导中的高保真多光束分裂。在厄米系统中,我们利用受激拉曼绝热通道(STIRAP)实现了谐振情况下的光分束,利用绝热性捷径(STA)技术实现了传输系数失配情况下中间波导与外波导的任意比例分束。在均匀波导为耗散的非厄米系统中,通过非厄米STA方法消除非绝热耦合,可以实现紧凑和鲁棒的分束。我们进一步验证了我们的理论预测的可行性,通过光束传播方法(BPM)。所提出的多个分束器为在短距离内实现具有高保真度的片上高带宽光子学开辟了新的机会。
2022-04-17 physics.optics quant-ph
Engineering the Frozen Mode Near a Stationary Inflection Point in Coupled Single-Mode Waveguides with Lateral Gratings
University of California, Irvine(加州大学尔湾分校);Air Force Research Laboratory(美国空军研究实验室)
本研究提出利用静止拐点设计慢光集成电路,通过三路耦合波导与光栅实现,验证了在硅光子平台中集成延迟功能的可行性。
2026-11-02 physics.optics
Dynamics of localized solutions in three core coupled waveguides with quasi-periodic nonlinearity
Universidade Federal de Goiás(戈亚斯联邦大学);Universidade Federal da Paraíba(帕拉伊巴联邦大学)
本文研究具有准周期非线性的三个耦合波导系统中的孤子动力学,分析不同调制参数下孤子的演化与行为,揭示其复杂特性,为非线性光学和光子器件应用奠定基础。
2026-08-24 nlin.PS physics.optics
Nonlinear coupled-mode theory for periodic plasmonic waveguides and metamaterials with loss and gain
我们推导了描述介质中电磁模式非线性相互作用的一般耦合模方程。我们的方法是严格的洛伦兹互易定理的基础上,它可以应用到广泛的金属介质光子结构,包括等离子体波导和超材料。我们验证了我们的一般结果与以前的分析的特定情况下,和预测的多层非线性渔网超材料的自和交叉相位调制的新效果。
2014-01-30 physics.optics
Monopole Antimonopole Instability in Non-Hermitian Coupled Waveguides
本文研究了一个具有周期性变化参数的非厄米耦合波导系统,其中Berry曲率类似于双曲磁曲率或反曲磁曲率。它被证明是有一个纯粹的想象贝里连接,因此受到影响的几何乘数。这个乘子有可能在系统中引起净增益或净损失,分别对应于参数空间中的逆矩阵或逆矩阵的存在。对于参数的正确选择,系统将显示出明显的非绝热行为变化,这意味着波导中的主导本征态之间的切换,导致类似于双曲磁致伸缩的电荷反转的参数空间的变化。
2019-02-06 physics.optics