Dispersion blue-shift in an aperiodic Bragg reflection waveguide
阐述了布拉格反射波导包层的非周期性设计的一个特殊特征，以证明色散蓝移。本文在比较研究波导系统中周期和非周期布喇格反射镜结构色散特性的基础上，对非周期布喇格反射镜结构，考虑了Fibonacci、Thue-Morse和Kolakoski三种换层规则。结果发现，在具有任何考虑的非周期性包层的布拉格反射波导中，与周期性配置相比，无论模式偏振如何，导模的色散曲线似乎都向更短的波长偏移。
2015-12-17 physics.optics
Enhanced Pulse Compression within Sign-Alternating Dispersion Waveguides
沿波导反复交替色散的符号实质上增加了超连续谱产生（SCG）的输入峰值功率效率的带宽。在这里，我们探索，从理论和数值计算，如何优化符号交替色散波导的非线性脉冲压缩，使压缩比最大化。通过探索一个以前未知的SCG相位效应，我们发现这些结构独特的紧急相位效应，其中光谱相位收敛到一个独立的未经补偿的高阶色散的抛物线轮廓。易于压缩的相位谱与低输入功率要求的组合使符号交替色散成为高质量非线性脉冲压缩的方案，从而消除了对高功率激光器的需求。此外，我们提出了一种新的方案，用于设计的实际波导段，可以压缩SCG脉冲到近变换限制的持续时间，这是不可分割的这些交替的波导的设计，并在一般情况下，非线性脉冲压缩实验。最后，我们展示了如何在集成光子学平台内最大限度地压缩交替色散波导，显示压缩到两个光学周期。
2020-07-15 physics.optics
Linear guided waves in hyperbolic slab waveguide. Dispersion relations
研究了双曲材料嵌入各向同性介质层平板波导中的导波模式。光轴垂直于平板平面。给出了TE波和TM波的色散关系，指出了双曲波导与常规波导的不同之处。特别地，对于双曲波导的每个TM模式，存在两个截止频率，并且模式的数量是有限的。对于TE和TM模式，沿波的传播轴的坡印廷矢量分量可以等于零。
2015-07-26 physics.optics
Dispersion properties of a nanophotonic Bragg waveguide with finite aperiodic cladding
本文对一种新型的平面布拉格反射波导的导模进行了全面的分析，这种波导是由一个低折射率的波导层夹在两个有限长的非周期反射镜之间构成的。反射镜中的层根据Kolakoski替换规则非周期性地布置。在这样的波导中，光通过来自反射镜的布拉格反射被限制在芯内，而导模的色散特性强烈地依赖于包层的非周期性。利用传输矩阵形式的带隙条件，研究了这种布拉格反射波导导模的色散特性和模式分布。
2015-10-12 physics.optics
Resonant-state-expansion Born approximation for waveguides with dispersion
共振态展开（RSE）玻恩近似是一种严格的微扰方法，它是为电动力学和量子力学开放系统而发展起来的。对于媒体，可以描述这些类型的色散在相关的频率范围内，如光学玻璃，我表明，扰动RSE问题可以通过对角化的二阶本征值问题来解决。在零频率处的单共振的情况下，这被简化为广义本征值问题。结果使用解析可解的平面波导和硼硅酸盐BK7玻璃的参数，在波导宽度的扰动。比较了在所有频率上使用精确色散或在窄频率范围上使用近似色散的效率。我包括了波导的RSE玻恩近似的推导，以利用RSE计算的谐振，RSE是著名的玻恩近似的RSE扩展。
2016-08-14 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
Fundamental guided electromagnetic dispersion characteristics in lossless dispersive metamaterial clad circular air hole waveguides
研究了无损色散异向介质包层圆形空气孔波导的基本导频电磁色散特性。发现存在两种工作导模：分别支持快波和慢波的圆波导和表面等离子体激元模式。混合模式分类也作出了经验的方式，使导模可以被分类到TM类或TE类模式在其独特的色散特性。不寻常的色散特性，包括多值传播常数在一个单一的频率，后向波，和亚波长的引导传播，观察和讨论有关的空气孔半径和介电常数和磁常数的超材料包层。还包括与其他电介质，等离子体激元和超材料波导的非凡的色散特性进行比较的讨论。
2009-02-21 physics.optics
Broadband Resonator-Waveguide Coupling for Efficient Extraction of Octave Spanning Microcombs
在片上克尔非线性微谐振器中，已经成功地实现了跨越一个倍频程的频率梳。这些微梳依赖于工程色散和工程耦合两者，工程色散使得能够生成跨倍频程的频率分量，工程耦合使得能够有效地将所生成的光提取到接入波导中，同时保持接近临界耦合的泵浦。后者是具有挑战性的，因为接入波导和环形模式之间的空间重叠随频率衰减。这导致在整个倍频程上的强耦合变化，在短波长处的提取较差。在这里，我们研究如何波导缠绕在谐振器的一部分，在滑轮计划，可以提高提取的倍频程跨越微梳，特别是在短波长。我们使用耦合模式理论来预测的滑轮耦合器的性能，并表现出良好的协议与实验测量。使用一个最佳的滑轮耦合设计，我们证明了20 dB的改善提取在短波长相比，直波导耦合。
2019-09-20 physics.optics
Interplay between anisotropy and spatial dispersion in metamaterial waveguide
分析了任意单轴各向异性超材料平板的波导模谱，其介电常数张量可以用Drude近似描述。在流体动力学模型中引入了空间弥散。各向异性和空间色散都被认为是扰动。这有助于区分它们对平板光谱的影响，并详细分析等离子体频率下本征模简并度的提升。空间色散导致双曲区光态密度奇异性的破坏和各向异性引起的负色散的抑制。空间色散和各向异性的相互作用可以使光在某些频率下完全停止。
2016-04-23 physics.optics
Bloch-mode extraction from near-field data in periodic waveguides
我们证明，周期性结构中传播布洛赫模和消逝布洛赫模的空间分布可以从指定光波长处的单次电场测量中提取。我们开发了一个系统的提取过程，通过扩展以前开发的时间数据系列的高分辨率光谱方法的概念，考虑到布洛赫模式的对称性，同时在所有空间位置。我们将我们的方法应用到光子晶体波导接口，并确认其鲁棒性存在的噪声。
2009-09-03 physics.optics
Dual-comb dispersion measurement in LiNbO3-on-insulator waveguides at telecom wavelengths
本文提出双梳光谱法测量电信波长下绝缘体上铌酸锂脊形波导的色散，绘制基模TE/TM群速度色散随顶部宽度变化，为光子集成器件表征提供新工具。
2023-12-28 physics.optics
Group velocity distribution and short-pulse dispersion in a disordered transverse Anderson localization optical waveguide
我们研究了无序存在时波导模的群速度分布。结果是基于广泛的数值模拟无序光波导使用统计方法。我们观察到，在存在少量的无序的情况下，得到的群速度的最小分布，因此，光脉冲的模式色散最小化时，只有轻微的障碍在波导中。不存在无序或存在大量无序可由于群速度分布的加宽而导致大的模式色散。我们设计了一个度量，可以应用到模式组指数的概率密度函数和预测的最佳水平的混乱，导致在最低量的模式色散短脉冲传播。我们的结果对于研究光脉冲在线性区域的传播具有重要意义，用于光通信;以及用于高功率短脉冲传播的非线性区域。
2019-10-24 physics.optics
Disturbance of Soliton Pulse Propagation from Higher-Order Dispersive Waveguides
光孤子脉冲在光通信系统中提供了许多应用，但根据定义，孤子仅受到二阶反常群速度色散;对于孤子脉冲的实际实现，高阶色散的理解是必要的。利用非线性薛定谔方程建立了波导的数值模型，并设定参数以保证输入脉冲能量等于基本孤子能量。高阶群速度色散逐渐增加，为各种时间宽度和波导色散。确定了基孤子脉冲在实际光子晶体波导中传输所需的最小脉冲宽度为100 fs。
2013-04-12 physics.optics
Effects of using different plasmonic metals in metal/dielectric/metal subwavelength waveguides on guided dispersion characteristics
研究了在不同间隙宽度下，两种不同等离子体金属嵌入的亚波长介质狭缝通道中导光的基本色散特性。结果，在低于和高于两种不同等离子体金属的等离子体频率的宽光谱范围内获得了引导色散特性的整体和突出的图片，这是用于分析这种类型的亚波长波导的重要初步信息。特别是，使用两种不同的金属上的导模色散的影响相比，使用相同的等离子体金属包层的效果强调。
2009-04-16 physics.optics
Supercontinuum generation assisted by dispersive waves trapping in dispersion-managed integrated silicon waveguides
紧凑的芯片级梳状源在许多实际应用中具有重要意义。在这里，我们实验研究了超连续谱（SC）的产生在轴向变化的集成波导。我们表明，由于色散波被强压缩的泵浦脉冲捕获，色散的局部调谐能够实现色散波的连续蓝移。这种机制为色散变化集成波导中超连续谱的产生提供了新的见解。在飞秒范围内泵浦接近2.2 $μ$ m，脉冲能量为$\sim$ 4 pJ时，输出光谱从1.1 $μ$ m扩展到2.76 $μ$ m，并显示出良好的相干特性。在低至$\sim$ 0.9 pJ的输入能量下也观察到倍频程跨越SC。我们表明，超连续谱是更强大的对输入脉冲参数的变化，也是在我们的数值优化的波导比在固定宽度的波导光谱平坦。这项研究展示了色散变化波导的相干SC产生的潜力，并为集成低功率应用铺平了道路，如芯片级频率梳产生，精密光谱学，光学频率计量学和近红外宽带波分复用。
2020-07-27 physics.optics
Coupled-waveguides for dispersion compensation in semiconductor lasers
通过半导体激光器的直接电泵浦产生光学频率梳在紧凑性、鲁棒性和可集成性方面是成熟的锁模激光源的有吸引力的替代方案。然而，体半导体材料的高色散会阻止频率梳的产生或导致不期望的脉冲延长。本文提出了一种用于半导体激光器腔内色散补偿的新型双波导结构。我们将这一概念应用于工作在第一大气窗口（λ $ \approx$ 4.6 μm）的中红外短波长量子级联激光器。结果，在该装置中实现了在全动态范围上的稳定梳状操作。与以前提出的方案不同，双波导方法可以应用于各种类型的半导体激光器和材料系统。特别是，它可以在近红外波长处实现有效的群速度色散补偿，其中半导体材料表现出该参数的大值。
2017-11-24 physics.optics
Single-mode Dispersion-engineered Nonlinear Integrated Waveguides for Ultra-broadband Optical Amplification and Wavelength Conversion
针对集成波导色散工程导致多模及性能下降问题，提出结合波导横截面与弯曲截断高阶模式的方法，在氮化硅波导中实现单模与色散工程同步，获得约300 nm放大带宽及200 nm内100 Gbit/s无惩罚全光波长转换。
2024-09-24 physics.optics
Plasmonic waveguides with hyperbolic multilayer cladding
具有各向异性光学色散的工程等离子体超材料使我们能够定制基于超材料的波导的特性。我们研究了具有双曲色散的介质芯和多层金属-介质包层的等离子体波导。不使用任何均匀化，我们计算的谐振本征模的有限宽度的包层，并发现协议的包层波导的色散的谐振功能。我们表明，在谐振宽度，波导的传播模式耦合到包层本征模，因此，被强烈吸收。通过在实际波导的设计中避免谐振宽度，可以消除强吸收。
2014-11-14 physics.optics
Multilayer graphene waveguides
研究了多层石墨烯超材料引导TM偏振电磁波的色散特性。我们表明，色散和本地化的导模可以有效地控制通过改变结构中的层数。值得注意的是，我们发现，在长波长极限下，N层石墨烯结构的基模的色散与由单个石墨烯层支持的等离子体激元模式的色散一致，但具有N倍大的电导率。我们还比较了我们的精确色散关系提供的有效介质模型的结果。
2014-02-26 physics.optics
Realization of "Trapped Rainbow" in 1D slab waveguide with Surface Dispersion Engineering
我们提出了一种一维介质波导的设计，它可以捕获不同频率成分的宽带光脉冲，并将其存储在不同的位置，有效地形成“被困彩虹”[1]。彩虹的光谱覆盖了整个可见光范围。为了做到这一点，我们首先表明，一个$\text{SiO}_2$波导与Si光栅放置在顶部的色散可以工程的光栅的设计参数。具体地，可以实现具有零群速度的引导模式（冻结模式）。沿着光栅表面的负古斯-汉兴位移是这种色散控制的原因。通过改变光栅的横向特征参数（周期和占空比）来调谐冻结模的频率。通过沿波导逐点调谐光栅特征，可以捕获具有冻结在不同位置的不同频率分量的光脉冲，从而形成“彩虹”。该器件预期具有极低的欧姆损耗，因为仅使用介电材料。平面几何形状还保证大大降低制造难度。
2014-10-29 physics.optics
Extraction of optical Bloch modes in a photonic-crystal waveguide
我们在光子晶体波导上进行相敏近场扫描光学显微镜。观察到的复杂的场模式进行了分析，通过空间傅里叶变换，揭示了几个指导TE和TM的模式。使用Ha等人提出的重建算法（Opt. Lett. 34（2009）），我们将测量的二维场图案分解为传播布洛赫模式的叠加。这为研究近场测量中的特定模式开辟了新的可能性。我们应用该方法研究了类TE导模的横向行为，当接近带边时，该导模在周围的光子晶体中延伸得更深。
2012-01-04 physics.optics
The Effect of Symmetry Breaking in Coupled Cavity Photonic Crystal Waveguide on Dispersion Characteristics
本研究通过在光子晶体耦合腔波导中引入不同角度的辅助杆打破腔区对称性，实现慢光操作并提升群带宽积675%，还实现了彩虹捕获，对光信号处理等应用有积极意义。
2024-09-24 physics.optics
Supercontinuum generation in dispersion engineered highly doped silica glass waveguides
本文研究了高掺杂二氧化硅玻璃槽型波导中低折射率氧化层对电信波长超连续谱产生的优化作用，通过控制氧化层厚度设计出色散平坦的波导，在C波段泵浦下实现了跨度超1.5倍频程的超连续谱，为片上宽带光操纵提供了新途径。
2023-04-03 physics.optics
Dispersion relations and bending losses of cylindrical and spherical shells, slabs, and slot waveguides
我们推导出无限长圆柱形介质壳和同心圆柱壳的回音壁模式谐振和弯曲损耗的公式。这些公式也适用于球壳和弯曲波导的截面。推导是基于亥姆霍兹方程的WKB处理，原则上可以扩展到任何数量的同心壳。当两个壳彼此距离很近时，在分析中会出现一个独特的极限。在该极限下，两个壳充当缝隙波导。如果这两个壳是充分分开的，我们确定的结构共振之间的个别壳，这可能会导致一个显着的增强或抑制辐射损失。
2016-09-22 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
Propagation of pulse fluctuations of multimode sources in optical fibers and waveguides with arbitrary chromatic dispersion
ITEAM Research Institute, Universitat Politècnica de València（瓦伦西亚理工大学 ITEAM 研究所）
该研究将Marcuse分析扩展至任意色散等条件，发现长光纤中波动取决于群延迟形状，色散下变频拍频至基带，且模式分配噪声随色散增长并主导受限链路。
2026-09-29 physics.optics
Phase sensitive parametric interactions in a $Ga_{0.5}In_{0.5}P$ photonic crystal waveguide
我们报道了一个1.5mm长的$Ga_{0.5}In_{0.5}P$色散工程光子晶体波导中的相敏放大，该波导具有平坦的色散分布。采用总峰值功率仅为0.5W的脉冲泵浦的信号简并结构，获得了10dB的相敏消光比。
2016-06-26 physics.optics
Generation of ultra broadband coherent supercontinuum in tapered and dispersion managed silicon nanophotonic waveguides
研究了用于产生最佳超宽带超连续谱（SC）的锥形和色散管理（DM）硅纳米光子波导。DM波导是示出纵向依赖的群速度色散的结构，其由波导宽度随传播距离的变化引起。为了生成最优的SC，遗传算法已被用来找到最好的分散图。对于2 $μ$ m、200 fs和6.4 pJ输入脉冲，这允许分别对于锥形波导和DM波导在-20 dB水平下产生跨越从1300 nm到2860 nm的1.14倍频程和从1200 nm到2870 nm的1.25倍频程的高度相干超连续谱。这两种结构与通常考虑的最佳固定宽度波导的比较表明，SC在更精细的DM波导中更宽和更平坦，同时通过变化的色散确保高相干性。
2016-12-01 nlin.PS physics.optics
Ultrafast tilting of the dispersion of a photonic crystal and adiabatic spectral compression of light pulses
我们通过理论和实验证明了光子晶体波导在吸收飞秒泵浦脉冲后色散曲线的超快倾斜。通过用纳米荫罩成形泵浦光束截面，不同的波导本征模获得与扰动泵浦的不同空间重叠，导致色散的局部平坦化高达11%。我们发现，这种部分模式扰动可以用来压缩光脉冲通过波导传播的光谱。
2012-11-22 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
Ultra-broadband spectral and polarisation entanglement using dispersion-engineered nanophotonic waveguides
本文提出利用色散工程纳米光子波导，通过自发四波混频产生超宽带光谱与偏振纠缠光子对，实现高维频率纠缠和宽波段偏振纠缠，推动量子光子技术发展。
2025-06-21 physics.optics
Femtosecond laser written diamond waveguides - a step towards integrated photonics in the far infrared
首次演示和完整的表征金刚石中的中红外波导的详细报告。设计了2.4 μ m和8.6 μ m两种波导，并利用2.4 μ m飞秒脉冲在波导和体衬底中的传播，分析了它们的群速度色散。总色散被发现是占主导地位的散装材料，而不是波导，是在275 fs 2/mm的范围内，表明飞秒激光写入金刚石修改引入可忽略不计的扰动的内在材料。
2018-06-28 physics.optics
Hyperbolic-metamaterial waveguides for long-range propagation
我们研究的光波导，包括层的材料和超材料与双曲型色散（HMM）。我们考虑在不同的波导几何形状（单界面或对称包层与不同层）的介电HMM界面的长程制度。与传统的几何参数分析不同，本文着重分析了组成材料的光学特性，并通过求解色散方程，分析了介质和隐马尔可夫模型的折射率对传输长度和模尺寸的影响。我们得出一个数字的优点，应该用于每个波导在一个广泛的范围内的介电常数值，以及比较它们与等离子体波导。我们表明，传统的等离子体品质因数，这是介电常数的实部与虚部之比，是不适用于具有复杂结构的波导的情况。考虑到范德华材料如六方氮化硼的最新进展，电信波长和中红外光谱范围都是感兴趣的。最后，我们评估的波导与六方氮化硼的范围内，它具有双曲线色散（6.2-7.3微米）的性能，我们确定的最佳波长为每种类型的波导。
2017-07-24 physics.optics
Ultra-Efficient On-Chip Supercontinuum Generation from Sign-Alternating-Dispersion Waveguides
完全集成的片上超连续谱源对于实现便携式和机械稳定的医疗成像设备、化学传感和激光雷达等应用至关重要。然而，目前超连续谱产生方案的低效率阻碍了完全的片上集成。在这封信中，我们提出了一个方案，其中集成超连续谱产生的输入能量要求大大降低了数量级，带宽产生的顺序为500至1000 nm。在CMOS兼容的氮化硅波导中，通过改变色散的符号，我们实现了效率提高了3800倍。我们表明，在高光谱能量下产生大带宽超连续谱的脉冲能量要求（例如，1/e水平）从纳焦耳降低到6皮焦耳。降低的脉冲能量要求使得芯片集成的激光源（例如非均匀锁模或混合集成二极管激光器）可以用作泵浦源，从而实现完全集成的片上高带宽超连续谱源。
2022-11-25 physics.optics
Dispersion-induced $Q$-factor enhancement in waveguide-coupled surface lattice resonances
本文利用强色散介质显著减小高 $Q$ 因子超表面的阵列尺寸，通过理论和数值研究嵌入 Bragg 反射器波导的等离激元纳米颗粒周期阵列，在阵列尺寸减小两个数量级的同时仍实现超过 10$^4$ 的超高 $Q$ 因子。
2024-06-26 physics.optics
Dielectric multilayer waveguides for TE and TM mode matching
本文首次从理论上分析了由线性各向同性介质材料构成的多层波导的TE和TM导模的理想相位匹配。除了对多层系统的色散关系进行严格的研究之外，我们还基于标准的一维均匀化技术对模式匹配现象给出了明确的定性解释，并讨论了所提出的器件方案的最小层数和折射率分布。该方案的直接应用包括偏振不敏感，模间色散自由平面传播，有效的光纤到平面波导耦合，并可能，模式过滤。作为一个自给自足的结果，我们提出了紧凑的解析表达式的模式色散在有限的，N-周期，三层介质超晶格。
2003-07-04 physics.optics
Free-carrier driven spatio-temporal dynamics in amplifying silicon waveguides
本文从理论上研究了放大介质中硅波导中自由载流子诱导的连续波时空动力学。光的传播是由一个立方金-朗道方程耦合的常微分方程占自由载流子动力学。我们发现，由于自由载流子色散，连续波调制不稳定的异常和正常的色散制度和混沌产生不稳定的加速脉冲。
2014-01-20 physics.optics
Below-Cutoff Propagation in Metamaterial-Lined Circular Waveguides
本文研究了内表面涂有具有色散、负介电常数和近零介电常数的薄超材料衬垫的圆波导的传播特性。该系统的场分析产生了复杂模式的色散，并详细揭示了有趣的现象，如回波传播以下的无衬波导的基模截止，共振隧穿功率，场准直，和小型化。它示出了如何波导的几何形状和超材料参数可以被选择为工程内衬波导的光谱响应。理论色散和传输结果密切验证了全波模拟。
2013-03-08 physics.optics
Optical modes in slab waveguides with magnetoelectric effect
本文对具有拓扑和手征磁电效应的各向异性平板波导中的光模进行了解析研究，导出了模式的封闭特征方程，并由此计算了色散图。为了计算特征方程，引入了一种引入广义洛伦兹规范的矢势方法，并导出了相应的亥姆霍兹方程。结果表明，在这种平板波导中，复合模的形成和光模的混杂是不可避免的。此外，当波导中的介电常数的张量形式允许双曲色散时，预期从光子类模式到等离子体激元模式的复杂过渡。
2015-11-11 physics.optics
Symmetric metal slot waveguides with nonlinear dielectric core: bifurcations, size effects, and higher order modes
研究了具有克尔型介质芯的金属缝隙波导中的非线性波。我们开发了两个独立的半解析模型来描述这种波导的属性。利用这些模型，我们计算的色散曲线的前十个模式的非线性槽波导。对于对称波导，我们发现对称，反对称和非对称模式，分为两个家庭。此外，我们研究了第一对称和非对称模式的槽宽的影响，我们表明，第一非对称模式的色散曲线是不变的槽宽为高的传播常数值，我们提供了这条曲线的解析近似。
2014-05-09 physics.optics
Three-Wave Mixing as a High-Throughput Diagnostic Tool for Nonlinear Waveguides
NTT Research, Inc.（NTT研究所）；Cornell University（康奈尔大学）
本文提出基于近简并三波混频的和频断层扫描（SFT）方法，用于高通量表征二阶非线性波导的色散与纵向相位失配，并在PPLN波导上验证其快速有效性。
2026-10-02 physics.optics
Observations of four-wave mixing in slow-light silicon photonic crystal waveguides
在硅W1光子晶体波导中观察到四波混频。闲频转换效率的色散依赖性进行测量，并示出在表现出慢群速度的波长增强。观察到转换效率增加了12 dB。同时，观察到由于在慢光制度中的群速度色散的增加，在转换带宽的减少。实验观察到的转换效率与数值模拟结果一致。
2010-04-09 physics.optics
Pump-and-probe optical transmission phase shift as a quantitative probe of the Bogoliubov dispersion relation in a nonlinear channel waveguide
本文从理论上研究了小振幅光波与偏振单色光在具有瞬时和空间局部克尔非线性的单模通道波导中的色散关系。这些小的发光波动沿着波导传播的Bogoliubov元激发顶部的一维稀释玻色量子流体的演变。因此，它们显示出Bogoliubov型的强重整化色散律。分析和数值结果发现，在不存在和存在的单光子和双光子损失。硅和氮化硅波导被用作示例。最后，我们提出了一个实验来测量这个Bogoliubov色散关系，基于受激四波混频和干涉光谱技术。
2017-04-21 cond-mat.quant-gas physics.optics
Mode interaction aided excitation of dark solitons in microresonators constructed of normal dispersion waveguides
微谐振器的克尔频率梳作为一种潜在的便携式技术在各种应用中得到了广泛的研究。大多数研究采用反常色散微谐振器，支持调制不稳定性梳启动，锁模跃迁导致相干亮孤子脉冲产生已被报道。然而，一些实验表明梳状生成正常色散微谐振器，模拟表明形成暗脉冲的时间分布。激发暗脉冲的解决方案是困难的，由于缺乏调制不稳定性的有效蓝色失谐泵浦区域的激发途径已被证明既不是在实验中，也不是在模拟中。在这里，我们报告的实验中，暗脉冲梳形成的模式相互作用辅助激发，第一次，锁模过渡中观察到的正常色散制度。所提出的激发途径也得到了模拟的支持。
2015-08-17 physics.optics
Inverse designed photonic crystal waveguides for pulsed operation: dispersion, losses, and controlled light-matter interactions
Queen’s University（女王大学）
通过逆向设计结合高效模式求解器和物理公式，将光子晶体波导设计计算时间降低100倍以上，实现带宽提升一个数量级、损耗降低4倍，并应用于宽带Purcell增强和紧凑型移相器。
2026-06-24 physics.optics
A bandgap phenomenon in non-periodic plasmonic waveguides
介绍了层状绝缘体-金属-绝缘体等离子体波导中奇、偶等离子体模低损耗谱窗之间的色散带隙开放现象。从一个三层等离子体色散关系开始，我们解释和数值证实了等离子体带隙的存在，并在一个非常宽的光谱范围内从紫外到远红外研究其性质。所观察到的带隙开口的性质解释在波导中的等离子体激元模式的有效介电常数的近零值。等离子体激元带隙谱的调整与等离子体激元波导的结构修改证明。作为一个应用实例，我们说明了一个新的概念，表面等离子体激元和自由空间激发波之间的耦合控制，通过采用锥形非绝热绝缘体-金属-绝缘体波导。
2015-11-25 physics.optics
Deep-ultraviolet Cherenkov radiation in all-normal-dispersion waveguide enabled by spatial-temporal dynamics
State Key Laboratory of Ultra-intense Laser Science and Technology, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics (SIOM), Chinese Academy of Sciences (CAS)（超强激光科学与技术国家重点实验室，中国科学院上海光学精密机械研究所）；Russell Centre for Advanced Lightwave Science, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics (SIOM) and Hangzhou Institute of Optics and Fine Mechanics (HIOM)（先进光波科学中心，中国科学院上海光学精密机械研究所和中国科学院杭州光学精密机械研究所）；Zhejiang Key Laboratory of Microstructured Specialty Optical Fiber, Hangzhou Institute of Optics and Fine Mechanics (HIOM)（微结构特种光纤浙江省重点实验室，中国科学院杭州光学精密机械研究所）；State Key Lab for Mesoscopic Physics and Frontiers Science Center for Nano-optoelectronics, School of Physics, Peking University（介观物理国家重点实验室和纳米光电前沿科学中心，北京大学物理学院）；Hangzhou Institute for Advanced Study, University of Chinese Academy of Sciences（杭州高等研究院，中国科学院大学）；Zhangjiang Laboratory（张江实验室）
通过在所有正常色散波导中利用时空动态，实现高能紫外切连尼辐射，为多模式非线性光学提供新见解。
2026-03-02 physics.optics
Correlated few-photon transport in one-dimensional waveguides: linear and nonlinear dispersions
研究了耦合到二能级系统（如原子或量子点）的一维波导中的关联少光子输运。我们精确地推导出单光子和双光子电流（传输）的线性和非线性（紧束缚正弦）的能量动量色散关系的光子在波导中，并比较不同的色散的结果。在远离单光子共振的TLS的一定跃迁能量处，已经看到正弦色散的双光子电流的大的增强。
2011-04-15 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Three-Octave Supercontinuum Generation in Thick Crystalline Aluminum Nitride Waveguides
利用晶体氮化铝波导的色散工程，实现了可见光至中红外波段的超连续谱生成扩展，通过优化泵浦条件和波导结构，实现了更宽的波长范围覆盖。
2025-12-08 physics.optics
Passive quantum state transfer in a dispersion-engineered waveguide
Institute for Theoretical Physics, TU Wien（维也纳工业大学理论物理研究所）
通过调节波导的色散关系实现量子态的完美传输，提供了一种被动且紧凑的量子网络方案。
2026-08-03 physics.optics quant-ph
Generation of spatially pure photon pairs in a multimode nonlinear waveguide using intermodal dispersion
我们提出了在周期性极化的磷酸钛氧钾（KTiOPO4）非线性波导中实现II型自发参量下转换的实验。我们证明，通过仔细利用波导中的模间色散，在输出端没有任何额外的空间滤波的情况下，在定义良好的横模中产生光子对是可行的。通过测量M2光束的品质因数来验证空间特性。我们还制备了一个后选择的偏振纠缠双光子态，证明它违反了贝尔不等式。基于模间色散的类似技术可以用于产生空间纠缠和超纠缠。
2012-09-24 physics.optics quant-ph
Gain-assisted slow to superluminal group velocity manipulation in nano-waveguides
我们研究了亚波长波导中的能量传播，并证明了先前提出的用于损耗补偿的材料增益机制也是在纳米尺度上操纵电磁脉冲的色散和传播特性的有力工具。我们从理论上表明，在有损纳米波导的群速度可以控制从慢超光速值的材料增益和波导的几何形状，并制定了相关的物理分析描述。我们利用发达的形式主义表明，增益辅助色散管理可以用来控制之间的过渡“光子漏斗”和“光子压缩机”制度在锥形纳米波导。亚波长结构中群速度的强调制现象可以在不同几何形状的波导中实现，并且存在于体模和面模中。
2006-08-12 physics.optics
Guided Waves in Asymmetric Hyperbolic Slab Waveguides. The TM Mode Case
研究了在线性或非线性衬底上放置各向同性介质层并覆盖双曲材料的非对称平板波导中的非线性导波模式。光轴垂直于平板平面。得到了TM波的频散关系，指出每种TM模式都有附加的截止频率。研究和讨论了非线性对色散关系的影响。这些模式对应于电场峰值位于非线性衬底中的情况。这些模式在线性波导中不存在。为了激发这些模式，功率必须超过一定的阈值。
2016-06-11 physics.optics
On-Chip Phase-Shift Induced Control of Supercontinuum Generation in a Dual-Core Si$\mathbf{_{3}}$N$\mathbf{_{4}}$ Waveguide
本文利用强耦合双芯波导的空间自由度，通过Mach-Zehnder输入电路相移选择超模激发以控制色散，实现了在相同片上电路中产生截然不同的超连续谱。
2023-07-08 physics.optics
