Refractive indices of Y$_2$SiO$_5$ in the near-infrared
Univ. Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble INP, Institut Néel（格勒诺布尔阿尔卑斯大学、法国国家科学研究中心、格勒诺布尔理工学院、内耳研究所）
针对Y$_2$SiO$_5$在近红外波段折射率数据缺失的问题，采用干涉测量技术测定主折射率，并基于Sellmeier方程建立宽光谱模型，给出了系数与精度。
2026-08-12 physics.optics
Explaining negative refraction without negative refractive indices
利用阵列理论，可以在不赋予棱镜负折射率的情况下解释通过三棱镜的负折射。对于光束入射到楔形物上的情况，阵列理论准确地预测了光束通过棱镜的透射角，并提供了发生负折射的频率间隔的估计。负折射效应不仅发生在由传统的超材料晶胞（诸如磁介电球体）制成的棱镜中，而且发生在由完全填充的均匀晶胞制成的固体棱镜中。在这两种棱镜中，棱镜都具有阶梯形状，因为它们是由立方晶胞构成的。由每个单位单元赋予的大相位延迟，与阶梯形状的透镜相结合，为负折射创造了必要的条件。使用时域有限差分法的全波模拟表明，阵列理论准确地预测了固体棱镜和磁介质球制成的棱镜的光束传输角。
2017-12-09 physics.optics
Accuracy of Refractive Index Spectroscopy by Broadband Interferometry
对光谱分辨白光干涉法测量色散时折射率和群折射率的不均匀性进行了深入分析。首先，影响两个指数的不同参数的不确定性的贡献被确定。之后，结果为1.5毫米厚的熔融石英样品在一个广泛的光谱范围内，从400至1000纳米，和主要恶化的测量精度的影响建立。最后，不同的贡献二次合并，以确定两个指数的总不确定性。
2021-07-13 physics.optics
Ellipsometric measurements of the refractive indices of linear alkylbenzene and EJ-301 scintillators from 210 to 1000 nm
我们报告了在210-1000 nm波长范围内对LAB-PPO、Nd掺杂LAB-PPO和EJ-301折射率的椭圆偏振测量，精确到+/-0.005。
2011-05-11 nucl-ex physics.ins-det physics.optics
Determination of Mid-Infrared Refractive Indices of Superconducting Thin Films Using Fourier Transform Infrared Spectroscopy
本文提出基于FTIR透射/反射光谱、Drude-Lorentz建模与优化拟合提取超导薄膜中红外折射率的方法，并通过椭偏测量、误差模拟和Mattis-Bardeen模型验证了NbN与MoSi结果。
2025-05-16 cond-mat.supr-con physics.optics
Frank-Condon principle and adjustment of optical waveguides with nonhomogeneous refractive indices
两个不同的自聚焦的调整被认为是使用两个精确的公式表示的埃尔米特多项式的几个变量和定性的方法的基础上的Frank-Condon原则的模式连接系数。折射率的依赖性的几个例子进行了研究，并为这些例子的说明图。建立了二维振子量子态的层析方法与Frank-Condon因子之间的联系。
2009-03-23 physics.optics quant-ph
Continuously tuning the refractive indices by restructuring materials on the 20-1000 atoms scale: improving anti-reflection coating designs
我们证明了嵌段共聚物模板的能力，以调整功能氧化物的折射率在很宽的范围内，通过结构化材料的20-1000个原子的规模，与简单的一锅合成。将该方法与基于遗传算法的优化方法相结合，探索其在减反射膜设计中的应用。合并这些技术允许实现用于硅的最小的两层抗反射叠层，其在120°角跨度上的宽带反射率仅为标称值38%的3%，通过制造和随后的光学测量来验证。
2020-04-04 cond-mat.mes-hall physics.optics
1D Photonic Crystals with a Sawtooth Refractive Index
首次导出了周期上折射率分布均匀的一维光子晶体的带隙、反射率和透射率的精确解析结果（用贝塞尔函数表示）.这推广了一组精确可解的周期折射率模型。还得到了上述精确结果的渐近近似。
2013-03-09 physics.optics
Precise Measurement of Refractive Indices in Thin Film Heterostructures
我们提出了一个强大的，精确的，准确的方法来同时测量两个透明材料的折射率内的干涉涂层。这是通过测量光度精确的透射光谱和薄膜多层结构的生长态单层厚度来实现的。这些测量用于基于TM的曲线拟合例程，该例程通过Monte-Carlo型误差传播提取折射率及其测量不确定性。我们证明了这种方法的性能，通过实验测量的折射率，GaAs和Al $_{0.929}$ Ga $_{0.071}$ As，存在于外延分布布拉格反射器。可以使用各种装置来获得透射光谱（例如，FTIR，基于光栅的分光光度计）和层厚度（例如，SEM、TEM、AFM），所讨论的方法易于适用于几乎任何波长区域和许多感兴趣的透明材料组合。随后的模型拟合方法产生折射率值与$10^{-4}$级的不确定性为两种材料。
2023-01-18 cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det physics.optics
Refractive index evaluation of porous silicon using Bragg reflectors
制作一维光子晶体结构和形成理想的光子带隙需要两个主要的物理性质：厚度周期性和折射率。多孔硅（PS）是一种纳米结构材料，由于其易于通过改变制备条件来调节其孔隙率和折射率而被广泛用于制备一维光子晶体。由于多孔硅的形貌随孔隙率的变化而变化，因此多孔硅折射率的测定并不容易。为了找到PS的光学性质，我们可以使用不同的有效介质近似（EMA）。在这项工作中，我们提出了一种方法来评估性能的PS层的折射率，以建立光子布拉格反射器。通过一个品质因数，我们测量的理论和实验之间的协议，并提出了一个简单的程序来确定的可用性的折射率。我们测试得到的折射率在更复杂的结构，如宽带可见-近红外反射镜，并通过一个优点函数，我们发现理论和实验之间的良好协议。通过这项研究，我们提出了定量参数来评估PS布拉格反射器的折射率。这一过程可能会对不同应用的一维光子结构的设计和制造产生影响。
2017-11-08 physics.optics
Exact solution of maximally flat antireflection coatings for coherent and incoherent light
本文针对相干光和非相干光两种情况，提出精确设计最大平坦增透膜的方法，并给出最多四层膜的显式解及更多层数的数值求解途径，同时提出一种近似折射率的新方法。
2023-08-08 physics.optics
Negative refraction and Negative refractive index in an optical uniaxial absorbent medium
这项工作证明了存在的负折射率和负折射率的光学单轴吸收介质，可以通过寻常和非常折射率的特点。如果非寻常折射率的实部小于虚部，则在任何吸收性单轴介质中都会发生负折射。当入射介质足够致密并且入射角超过此处定义的临界角时，折射率为负。
2009-05-01 physics.optics
Balanced Gain-and-Loss Optical Waveguides: Exact Solutions for Guided Modes in Susy-QM
利用达布-克拉姆变换的形式，研究了光波导中TE导模的精确可解折射率的构造。本文应用高阶超对称量子力学的有限差分算法，得到了点谱中包含全实本征值的复值折射率。新的折射率是这样的，如果在整个定义域上积分，则它们的虚部为零。这个性质，称为零总面积条件，确保光功率守恒，因此折射率显示平衡的增益和损耗。因此，在这项工作中报告的复值折射率包括但不限于奇偶时不变的情况。
2021-08-27 physics.optics quant-ph
An optical diode and magnifier from a general function photonic crystals
提出了一种新的广义函数光子晶体，它的折射率是空间位置的函数。从费马原理出发，推导出了光在一维广义函数光子晶体中的运动方程，并计算了其传输矩阵。本文对$A$和$B$两种介质选择线折射率函数，得到了新的结果：（1）当折射率的线函数向上或向下时，透射率可以远大于或小于1。(2)当折射率函数在入射光方向上增大或减小时，光的强度将被放大或减弱，这可以被制成光放大器或光衰减器。(3)GFPC也可以制成光学二极管。这种新型的通用功能光子晶体可以用于设计更多的光学仪器。
2012-07-12 physics.optics
Supersymmetric behavior of polarized electromagnetic waves in anisotropic media
本文提出，具有特定横向各向异性折射率的介质可使偏振电磁波表现出类似量子力学系统的超对称行为，偏振态互为超对称伙伴，从而为光学检验超对称性提供途径。
2023-05-07 physics.optics
Fundamental limits to the refractive index of transparent optical materials
增加光学和纳米光子系统的折射率为设计开辟了新的前景：对于从宽带超透镜到半导体光电子器件再到高品质因数谐振器的应用，更高的折射率直接导致具有更大功能的更好的设备。尽管标准透明材料在可见光中的折射率被限制为小于3，但是最近的超材料设计已经实现了高于5的折射率，伴随着高损耗，并且在铁电钙钛矿的相变附近，已经要求高于26的宽带折射率。在这项工作中，我们得到的基本限制的任何材料的折射率，只给出了潜在的电子密度和最大允许色散或最小带宽的利益。Kramers-Kronig关系提供了一个表示任何被动（从而因果）的材料，和一个众所周知的总和规则约束可能的振子强度分布。在小到适度色散的领域，我们的界限非常接近，并且没有被广泛的天然材料超越，这表明自然界已经接近折射率和色散的帕累托边界。令人惊讶的是，我们的边界显示出对电子密度的立方根依赖性，这意味着在所有可见频率上的折射率为26可能是不可能的。相反，对于窄带宽应用，自然界并不提供我们的边界建议应该是可能的高色散，高折射率材料。我们使用复合材料的理论来确定金属基超材料，可以表现出小的损失和相当大的增加折射率超过目前最好的材料。
2021-03-29 physics.optics
A Novel Approach for Exploring the Light Traveling Path in the Medium with a Spherically Symmetric Refractive Index
本文提出了一种基于类比法的透视法求解具有球对称分布的连续非均匀介质模型中的射线方程。基本上，在标准的本科物理教学中，折射率连续变化的介质中折射引起的弯曲光线路径一直是一个比较难解决的问题。该方程通常用偏微分方程（PDE）表示，无法用解析方法求解。基于类比法，提出了射线在已建立的介质模型中的折射与平方反比中心力系的对应关系，简洁地从数学上得到了它们的关系方程。并通过定性和定量分析验证了该方法的正确性。在理论验证方面，分析了费马原理与汉密尔顿原理的关系，为类比法的应用奠定了理论基础。此外，还利用COMSOL Multiphysics软件对介质模型中的射线路径进行了数值模拟，模拟结果与结论吻合较好。
2022-12-05 physics.optics
10 dB emission suppression in a structured low index medium
本研究提出一种由多个重叠光栅组成的准周期 3D 结构，在倒易空间球面上均匀分布 Bragg 峰，在低折射率（低至 1.30）介质中实现了 -10 dB 的发射抑制，且该抑制效果几乎与折射率对比度无关。
2022-09-30 physics.optics
New Insights into Refractive Indices and Birefringence of Undoped and MgO-Doped Lithium Niobate Crystals at High Temperatures
本文利用光谱椭偏仪在450-1700 nm及室温至1000 °C条件下高精度测量未掺杂和MgO掺杂铌酸锂晶体的折射率与双折射，并结合拉曼光谱分析晶格动力学，揭示各向异性到各向同性的转变温度及MgO掺杂对光学损伤阈值的影响，为光子学应用奠定基础。
2025-04-11 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Light Transmission Through Metallic-Mean Quasiperiodic Stacks with Oblique Incidence
用传输矩阵法研究了s和p偏振光通过由不同折射率的层组成的准周期多层膜的传输。特别是，我们专注于依赖于入射角和折射率的比率的系统的透射系数。我们获得额外的频带几乎完全传输的准周期系统中的频率范围内的光子带隙的系统与两种材料的两种类型的光偏振的周期性对齐。随着入射角的增加，这些频带向更高的频率弯曲，其中准周期堆叠中的透射带的曲率取决于构造规则的金属平均值。此外，在p-偏振光的准周期系统中，与s-偏振光的结果相反，在布鲁斯特角附近的带显示出几乎完全的透射。此外，我们提出的结果的折射率的影响，在midgap频率的周期性堆叠，其中准周期性被认为是最有效的。
2010-10-07 physics.optics
Multi-refractive-index metamaterials based on subwavelength waveguide arrays
我们证明了一种超材料，不能描述由一组单一的折射率和阻抗值，即使是固定的频率和极化。超材料结构是具有亚波长宽度和间隔的不同波导的堆叠，其以不同的相速度引导光。这种多折射率超材料（MRIM）可以被看作是多个均匀材料的空间叠加。使用全波模拟，我们演示了几个光学元件的基础上MRIMs，包括棱镜，偏转光到多个角度，多个焦点的透镜，和多折射率法布里-珀罗标准具与增强密度的谐振模式。我们提供了一个理论框架，用于分析磁共振成像，以确定有效折射率，功率的分数到每个通道（即，每个折射率）和透射率。
2018-07-30 physics.optics
The optical applications of 3D sub-wavelength block-copolymer nanostructured functional materials
提出了一种在深亚波长区（<20nm）通过纳米结构化来设计功能材料（TiO_2、ZnO、SnO_2、SiO_2）折射率的方法。嵌段共聚物模板结合湿法工艺路线，用于实现3D功能纳米结构与连续可调的折射率从1.17到2.2。湿处理获得的折射率工程可以应用于解决各种可实现性问题，以获得设计指定的折射率值和1D、2D和3D中的折射率梯度，这些折射率值和折射率梯度是由于光学设计技术（例如薄膜优化方法、变换光学和保角映射）而产生的。采用湿法工艺，在晶体硅上制备了折射率优化的多层减反射膜，可将光反射率从38%降低到3%左右，且具有较宽的角度范围。还提出了一种利用纳米工程折射率实现的高温无氧光纤氢传感器。该传感器的功能的特点是光纤布拉格光栅，基于传输的询问，和光频域反射。后者证明了所开发的传感器用于检测化学梯度的应用，如在高温氢驱动的燃料电池的潜力。
2015-04-30 cond-mat.mes-hall physics.optics
Investigation of the anatase-to-rutile transition for TiO$_2$ sol-gel coatings with refractive index up to 2.7
本文研究了溶胶-凝胶TiO₂涂层在不同退火条件下锐钛矿向金红石的转变，制备出折射率高达2.7、光学损耗低至0.5%的薄膜，并揭示了片晶形成机制及其对光学损耗的影响。
2024-10-17 physics.optics
Past Achievements and Future Challenges in 3D Photonic Metamaterials
光子超材料是一种人造结构，由密集堆积在有效材料中的定制微米或纳米结构金属介电亚波长构建块组成。这种看似简单，但功能强大，真正革命性的概念允许实现新颖的，不寻常的，有时甚至闻所未闻的光学特性，如在光学频率下的磁性，负折射率，大的正折射率，通过阻抗匹配实现零反射，完美吸收，巨圆二色性或增强的非线性光学特性。超材料的可能应用包括超高分辨率成像系统、紧凑型偏振光学器件和隐身设备。本文介绍了最近的实验进展，制作三维超材料结构，并讨论了一些剩余的未来挑战。
2011-09-01 physics.optics
Refractive index for the mechanical refraction of a relativistic particle
本研究解析确定了相对论粒子在所有速度下的力学折射折射率，通过守恒相对论动量切向分量和能量，在光学-力学类比中扩展了笛卡尔理论，结果在超相对论和经典极限下分别与费马和笛卡尔的光学折射定律形式一致。
2024-05-23 physics.class-ph physics.hist-ph physics.optics
The refractive index and wave vector in passive or active media
表现出损耗或增益的材料具有复值折射率$n$。然而，当考虑光脉冲的传播时，使用复数$n$通常是不方便的-因此标准选择实值折射率，即$n_s = \RealPart (\sqrt{n^2})$。然而，基于二阶波动方程的脉冲传播的分析表明，使用$n_s$导致波矢量\emph{different}为传播脉冲实际呈现的波矢量。相反，另一种定义$n_c = \sqrt{\RealPart (n^2)}$总是正确地提供脉冲的波矢量。虽然对于小的损失，两者之间的差异可以忽略不计，但在其他情况下，它是显着的;由此可见，相速度和群速度也会改变。这一结果对描述近共振情况下的脉冲传播具有影响，例如具有负（或其他奇异）折射率的超材料的典型情况。
2009-01-16 physics.optics
Comments on "Amplifying magneto-optical photonic crystal, Appl. Phys. Lett. 97, 061116 (2010)"
这份报告关注的分析解决方案预测掺杂晶体的复折射率，基于掺杂剂和未掺杂晶体的折射率的经验值。另一位作者曾报道过一种计算掺铒钆镓石榴石折射率的解析方法。我的第一个评论与另一位作者提出的解决方案有关，在那里我展示了一种导致不同解决方案的替代方法。虽然我的评论是关于铒作为掺杂剂和钆镓石榴石作为未掺杂的晶格，我在这里提出的分析解决方案可以适用于任何掺杂的晶体。我的第二个评论是关于在这种情况下麦克伯关系的局限性和虐待。
2018-08-14 physics.optics
Enhancing the sensitivity of mesoscopic light reflection statistics in weakly disordered media by interface reflections
对于平均折射率与周围介质折射率不匹配的光学随机介质，反射统计还没有得到很好的研究。本文从理论上研究了在弱无序极限下，当折射率的涨落部分（dn）远小于一维光学样品与其周围介质的折射率失配以及样品的平均折射率（dn <<）时，样品与其周围介质的折射率失配对反射统计的<n>影响。在理论推导中，我们进行了详细的计算，结果的平均值和标准偏差（STD）的反射率的无序参数（dn和LC）的折射率失配的后向散射系统的解析形式。特别地，折射率失配系统的反射率STD中无序参数的阶数（<dn^2> lc）比匹配系统的（<dn^2> lc）低（（<dn^2> lc）^1/2）。通过比较折射率匹配和非匹配系统的反射系数的STD，我们发现折射率非匹配系统中样品边界处的反射率可以增强STD对反射率无序参数的信号。在生物光子学应用方面，这一结果可以导致潜在的技术，有效地提取样品的无序参数，通过操纵指数失配条件。在单细胞水平的癌症检测的灵敏度增强的技术的潜在应用进行了讨论。
2015-12-30 physics.optics
Simultaneous Measurement of Mid-Infrared Refractive Indices in Thin-Film Heterostructures: Methodology and Results for GaAs/AlGaAs
本文提出一种结合傅里叶变换红外光谱和扫描电子显微镜的新方法，同步测量了GaAs和AlGaAs在2.0至7.1μm范围内的折射率，相对不确定度达$10^{-4}$量级，对中红外光学器件设计具有重要意义。
2023-05-16 cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det physics.optics
Dispersion engineered silicon nitride waveguides by geometrical and refractive-index optimization
通过优化多包层结构中波导的横向尺寸和折射率，研究了氮化硅（SiX-NY）波导的色散工程。在1700和2440 nm之间的-84.0 +/- 0.5 ps/nm/km和在1670和2500 nm之间的1.5 +/- 3 ps/nm/km的超平坦色散被数值证明。结果表明，典型的折射率波动以及尺寸波动的SiX-NY波导的制造过程中获得超平坦的色散分布的限制。单包层和多包层波导的制造和他们的色散曲线测量（超过近1000 nm）使用低相干频域干涉技术。通过适当的厚度优化，零色散波长调谐在一个大的光谱范围内的单包层波导和多包层波导具有小的折射率对比度（3%）。在折射率对比度为37%的多包层波导中，获得了在500 nm波长范围内色散变化为3.2 ps/nm/km的平坦色散分布。最后，我们在这种色散平坦的多包层SiX-NY波导中产生了近三倍频程的超连续谱。
2014-09-27 physics.optics
Guided Modes of Anisotropic van der Waals Materials Investigated by Near-Field Scanning Optical Microscopy
实验研究了各向异性二维范德华材料中的导模，并提取了可见光波段的折射率。我们的方法涉及波导（横向电）和表面等离子体激元（横向磁）模式的h-BN/SiO2/Si和Ag/h-BN堆栈，分别近场扫描光学显微镜。我们确定这些模式的色散，并使用这种关系来提取的h-BN薄片的各向异性折射率。在550-700 nm的波长范围内，面内和面外折射率分别在1.98-2.12和1.45-2.12的范围内。我们的方法，使用近场扫描光学显微镜允许直接研究光和二维范德华材料和异质结构之间的相互作用。
2017-06-02 cond-mat.mes-hall physics.optics
Recovery of graded index profile by cubic spline function
本文提出了一种利用三次样条插值函数由渐变波导的有效折射率恢复折射率分布的方法。通过对几种典型折射率分布的数值分析，证明了该插值模型可以很好地再现折射率分布。该方法可以可靠地反演多模（多于4个导模）和少模（2-4个导模）波导的折射率分布。
2004-11-18 physics.optics
Power-dependent shaping of vortex solitons in optical lattices with spatially modulated nonlinear refractive index
我们研究了具有线性和非线性折射率调制特性的光晶格支持的涡旋孤子。我们发现，当调制是异相的两种效应之间的竞争导致显着的形状变化的孤子，深刻地影响他们的性质和稳定性。发现非线性折射率调制对离场孤子的最大功率施加限制，所述离场孤子仅在低于最大非线性调制深度时才稳定。
2008-08-25 nlin.PS physics.optics
Pumped quantum systems: immersion fluids of the future?
量子光学技术可以产生具有高折射率而没有吸收的浸没流体。我们描述了一个这样的技术，其中的探测场经历了一个大的折射率放大，而不是吸收，并检查其实用性的浸没光刻应用。在具有可调谐的近共振相干探测场和非相干泵浦场的三能级系统中可以观察到折射率的增强，该泵浦场反转了探测跃迁的布居数。这一观察结果与普遍认为没有吸收就不可能有大折射率的观点相矛盾，但它与现有的电磁理论和实践非常一致。计算表明，在实际的实验参数下，折射率>> 2是可能的。还研究了泵浦和未泵浦原子的非相干混合方案，发现该方案具有较低的折射率（~2），既没有增益也没有损耗。
2005-09-27 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
Solvent-Free Silsesquioxane Self-Welding for 3D Printing Multi-Refractive Index Glass Objects
本研究提出一种低收缩、高湿气稳定性且无烧结的聚合物倍半硅氧烷（PSQ）树脂，结合双光子聚合实现低于80 nm特征尺寸的3D打印，并通过掺入锆调节折射率及利用自焊接能力制造多折射率玻璃微光学器件。
2024-03-21 physics.app-ph physics.optics
Temperature dependent refractive index of silicon and germanium
硅和锗可能是固态器件技术以及最近的微加工和纳米技术背景下最广为人知的两种半导体材料。同时，这两种材料在红外镜头设计领域也有重要的应用。为这两种材料透射的波长范围设计的光学仪器在冷却至低温时实现最佳性能，以增强来自场景的信号超过仪器背景辐射。为了实现在低温下使用硅和锗的高质量透镜设计，我们使用NASA戈达德太空飞行中心的低温高精度折射测量系统（CHARMS）测量了这两种材料的多个棱镜的绝对折射率，作为波长和温度的函数。对于硅，我们报告的绝对折射率和热光系数（dn/dT）在温度范围从20至300 K，波长从1.1至5.6微米，而对于锗，我们覆盖的温度范围从20至300 K和波长从1.9至5.5微米。我们将我们的测量结果与文献中的其他测量结果进行比较，并根据我们的数据提供依赖于温度的Sellmeier系数，以便将指数精确插值到其他波长和温度。引用文献中这两种材料折射率的各种数值，我们重申，当绝对精度要求大于+/-5 x 10^-3时，测量来自同一批原材料的样品的折射率是非常重要的。
2006-06-19 physics.optics
Sensitivity Enhancement of Third-order Nonlinearity Measurement in THz Frequency Range
本文首次将灵敏度比传统方法高一个数量级的 eclipse Z-scan 技术用于太赫兹频段，测得 LiNbO3 非线性折射率约为 10^-11 cm^2/W，验证了该技术可用于表征更低非线性折射率材料。
2024-05-06 physics.optics
An antisymmetric plasmon resonance in coupled gold nanoparticles as a sensitive tool for detection of local index of refraction
一个nanofabricated耦合金纳米柱的规则阵列被用来检测不同液体的折射率使用的反对称等离子体共振峰的反射光谱中观察到的移位。峰值光谱的位置被发现是一个独特的功能的当地折射率为一个广泛的指数。我们讨论了所制造的纳米结构阵列在生物和化学传感器中的可能应用。
2006-03-31 physics.optics
General scaling limitations of ground-plane and isolated-object cloaks
我们证明了，对于任意的三维变换为基础的不可见性伪装的物体以上的地平面或孤立的对象，有实际的约束，随着对象的大小而增加。特别是，我们表明，斗篷的厚度必须比例的厚度被掩盖的对象，假设有界的折射率，和吸收的差异和其他缺陷必须比例与对象的厚度成反比。对于孤立的物体，我们还表明，有界折射率意味着有效截面上的下限。
2011-08-11 physics.ins-det physics.optics physics.pop-ph
PCM-net: A refractive index database of chalcogenide phase change materials for tunable nanophotonic device modelling
最近，硫族化物玻璃基相变材料（PCM）已经显示出作为一系列纳米光子器件的调谐材料的实用性。由于它们的低损耗、超快切换速度和宽波段操作，PCM被集成在越来越多的下一代可调谐组件中，包括集成光子开关、超表面光学器件和可调谐光谱滤波器。尽管如此，基于PCM的设备的建模是具有挑战性的，无论是在不同相态的实验衍生材料特性的准确表示，以及整个研究界的结果的标准化。在这项工作中，我们介绍了PCMnet，一个在线数据库的各种硫系玻璃PCM（如GeSbTe）的复折射率，作为一个可访问的和索引存储库的PCM社区的数据共享。非晶态和晶态之间的折射率（n）和消光系数（k）直接从大量学术研究文章中的实验数据中提取，并整理到材料资源数据库中。由于与我们的数据收集方法相关的不准确性，该数据补充了通过WVASE（一种商业椭圆偏振分析软件包）获得的其他计算生成的数据。为了证明PCMnet的实用性，我们提供了一个NASA应用程序驱动的设备优化的例子，使用我们的数据库收集的PCM的光学特性。我们预计，该数据库为PCM社区提供了很大的用途，PCMnet支持的协调研究工作将促进共享存储库，用于为一系列应用选择合适的PCM，用于可调纳米光子器件设计。
2020-12-28 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
A particle mechanism for the index of refraction
我们建议离开对光的电磁波描述，而通过一种纯粹的微粒和中性的方法来解释光在透明介质中慢下来的现象。量子预测和我们的实验折射率进行了比较。在我们的框架中，光学克尔现象找到了一个非常自然的解释，它的数值很容易获得
2007-09-11 physics.optics
Large tuning of the optical properties of nanoscale NdNiO3 via electron doping
本文通过电场驱动锂离子插层将NdNiO3薄膜从金属相切换为绝缘体相，发现掺杂梯度形成绝缘体-金属双层结构，并测得绝缘相带隙约3-4 eV，展示了电控大幅调谐光学折射率的新途径。
2024-11-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.app-ph
Breaking the Moss rule
Technical University of Denmark（丹麦技术大学）；Rice University（莱斯大学）
本文探讨了超越Moss规则的超Mossian介电材料，分析其电子能带结构和计算筛选方法，揭示其在光子器件中的应用潜力。
2026-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Determination of volume, shape and refractive index of individual blood platelets
对血小板的光散射模式进行了理论和实验分析。我们使用针状球体作为具有伪足的血小板的模型。离散偶极子近似模拟光散射从一个单独的针状球体构造从一个均匀的扁球体和14个直线平行六面体从细胞中心上升。这些平行六面体在所测量的角度范围内对LSP具有微弱的影响。因此，一个均匀的扁球体作为一个简化的光学模型的血小板。使用T-矩阵方法，我们计算了LSP的体积，纵横比和折射率的范围内。将单个血小板的测量LSP与理论集逐一进行比较，并采用最佳拟合来表征测量的血小板，从而得到体积、纵横比和折射率的分布。
2008-07-29 physics.bio-ph physics.optics
Extreme mid-infrared field enhancement and anapoles in high-index plasmonic metamaterials
School of Physics and Astronomy, University of Birmingham（伯明翰大学物理与天文学学院）；NanoPhotonics Centre, Cavendish Laboratory, University of Cambridge（剑桥大学卡文迪许实验室纳米光子学中心）
本文基于金纳米颗粒自组装超材料，实现中红外波段有效折射率超过15且间隙场增强两个数量级，并通过设计支持anapole的紧凑超材料器件进一步增强纳米间隙场，使量子发射器的受激辐射响应增强三个数量级。
2026-06-18 physics.optics
Internal and External Resonances of Dielectric Disks
圆形微谐振器（微盘）是嵌入在较低折射率材料中的微米尺寸的电介质盘。它们具有复本征值（共振）的模式，这些模式是解析给出的超越方程的解。分析了在小开口极限下，即当腔的折射率趋于无穷大时，这些本征值的行为。这种分析允许人们清楚地区分TM和TE偏振的内部（Feshbach）和外部（形状）谐振模式。这对于TE偏振尤其重要，因为内部和外部共振可以在复波数平面的相同区域中找到。它还表明，对于这两种极化，内部以及外部共振可以分类定义良好的方位角和径向模态指数。
2009-03-27 physics.optics
The Refractive Index of Silicon at Gamma Ray Energies
将折射率n（E_γ）=1+δ（E_γ）+iβ（E_γ）分解为实部δ和吸收部β。吸收部分对截面σ_{abs}有三个众所周知的贡献：光效应、康普顿效应和电子对的产生，但也有非弹性Delbrück散射。由截面σ abs}积分Kramers-Kronig色散关系，可以计算出具有瑞利散射（虚光效应）、虚康普顿效应和德尔布吕克散射（虚对产生）的二阶弹性散射截面σ sca。实际弹性散射振幅与折射率δ_{photo}、δ_{Compton}和δ_{pair}成正比。在实验上和理论上首次证明了正δ对在γ射线中占主导地位，为γ光学的应用，即核光子学的发展开辟了一个新的时代。
2012-03-09 physics.atom-ph physics.optics
Optical capillary-based interferometric sensor for detection of gas refractive index
在本文中，我们报告了一种基于毛细管的M-Z干涉仪，可用于精确检测气体样品的折射率变化。这种传感机制非常简单。通过将相干激光束分别耦合到毛细管的包层和芯，同时激发毛细管的包层和芯模。当从纤芯透射的光与从包层透射的光发生干涉时，将产生干涉图。填充纤芯的空气的折射率的变化导致纤芯和包层模式之间的相位差的变化，从而使干涉条纹移位。使用光电二极管和窄缝，我们可以分析条纹位移。该传感器的分辨率为1*10-8 RIU，与文献报道的其他干涉传感器的最高分辨率相当。最后，我们还分析了传感器的温度交叉灵敏度。我们的传感器的优点包括非常低的成本，高灵敏度，简单的传感机制，易于制造。
2020-01-10 physics.app-ph physics.optics
Chiral Negative-Index Metamaterials in Terahertz
负折射率超材料具有独特的性质和现象，在超透镜、亚波长腔和慢光器件等方面有着重要的应用前景。然而，超材料中的负折射率通常需要同时具有负介电常数和负磁导率的严格条件。近年来，人们提出了一类新的负折射率材料--手征负折射率材料。与传统的NIM相比，手性NIM不需要上述条件，因此呈现出非常稳健的负折射路线。在这里，我们提出了第一个实验演示的手征超材料表现出负折射率下降到n=-5太赫兹频率，只有一个单一的手征共振。结构中存在的强手性提升了两个圆偏振波的简并性，并减轻了双负性要求。手性NIM被预测具有超越传统NIM的有趣的电磁特性，例如两个圆偏振和负反射的折射率相反的符号。太赫兹手征NIM的实现为研究其新颖的电磁特性以及重要的太赫兹器件应用提供了新的机会。
2008-07-29 physics.optics
Universal Design Path for Optomechanical Crystals and One-dimensional Photonic Crystals
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)（慕尼黑量子科学与技术中心）；Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST)（卢森堡科学技术研究所）；TUM Center for Quantum Engineering (ZQE)（慕尼黑工业大学量子工程中心）
通过保持腔模波长在一定范围内，建立了折射率、设计面积和腔模波长之间的函数关系，并基于仿真和实验验证了通用设计方法的可行性。
2026-07-02 physics.optics
Electromagnetically induced invisibility cloaking
隐形隐身对隐身介质的折射率分布施加了严格的条件，必须满足这些条件才能成功隐藏物体。第一次实验性的隐身演示使用了人造超材料来应对这一挑战。在这项工作中，我们展示了如何一个简单得多的电磁感应透明技术可以用来实现部分，{ \it地毯}在原子蒸气或固体的光学频率隐身。为了产生低吸收与折射率的强修改的期望组合，我们使用具有诱导的磁电交叉耦合的手性介质。我们证明，高对比度的正折射率可以通过微调材料与梯度磁场和计算所需的参数来构建地毯斗篷。
2012-06-18 physics.optics quant-ph
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
Transfer learning-aided, artificial intelligence approach to evaluate optical properties of materials for classical and quantum photonic applications
Aalborg University（奥尔堡大学）；University of Cambridge（剑桥大学）
本研究采用迁移学习辅助的人工智能方法，通过人工神经网络快速准确估算贵金属与半导体的折射率，为经典和量子光子学应用的材料光学性质评估提供了高效方案。
2026-10-14 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
