Side face excited microstructured fibers for photonic integrated circuits formations
本文提出了大规模生产光子晶体器件和全光集成电路的新技术。我们进行了简要的正面和负面的分析，注意到硅纤维制造的最新进展，这是在提出的技术的关键时刻。
2010-12-04 physics.optics
Design of an efficient Mid-IR light source using As2S3 based highly nonlinear microstructured optical fibers
报道了一种用于4.3 μm中红外线光源的高非线性特种光纤的设计。设计了一种具有圆形空气孔的硫系折射率导向型微结构光纤（MOF），并利用掺铥光纤激光器作为泵浦源，在峰值功率为5 W的情况下，实现了四波混频波长转换。实现了约37 dB的峰值增益值，半峰全宽（FWHM）小于3 nm。
2012-05-15 physics.optics
Passive Temperature-Compensating Technique for Microstructured Fiber Bragg Gratings
通过在微结构光纤（MOFs）纤芯中注入适当折射率的液体，可以有效地减小写入光纤布拉格光栅（FBG）特征波长的热漂移。例如，在六孔MOF中，在大于20 \degree C的温度范围内，变化的光谱范围除以因子4，并且最大灵敏度降低。这种无源FBG温度补偿技术对于涉及无热效应的精确感测的应用是非常感兴趣的。
2010-02-28 physics.optics
The effect of the spin and orbital parts of the Poynting vector on light localization in solid core microstructured optical fibers
实芯微结构光纤（SC MOFs）的光学特性已经研究了很长时间。芯模的能量流出过程总是与芯模场在从光子晶体包层反射下的相长干涉过程相关联。在本文中，我们希望提供一个新的视角在SC MOFs的核心光局域化的行为相关的坡印廷矢量这些核心模式和奇异性产生的自旋和轨道部分。
2022-08-23 physics.optics
Impact of core cladding boundary shape on the waveguide properties of hollow core microstructured fibers
在本文中，我们考虑了空芯波导微结构的空气芯模式和不同形状的芯包层边界壁之间的相互作用。分析是基于建立良好的模型，如反谐振反射光波导模型和第一次提出的模型。特别是，我们认为光的本地化的动态在dualcore包层边界壁依赖于其离散的旋转对称的类型。基于我们的研究结果，我们分析了负曲率空芯微结构光纤纤芯包层边界壁的光局域化机制。
2016-08-08 physics.optics
A Tapered Chalcogenide Microstructured Optical Fiber for Mid-IR Parabolic Pulse Generation: Design and Performance Study
提出了一种用于产生中红外（~ 2 μm）高功率抛物脉冲的硫系玻璃基锥形微结构光纤（MOF）的理论设计。我们用多极子方法优化了光纤截面，用著名的对称分步傅里叶方法研究了脉冲的演化。我们的数值研究揭示了在一个非常短的长度（~ 18厘米），这个MOF的高斯输入脉冲的峰值功率为60 W，半高宽为3.5 ps的高效PP生成的可能性。我们通过计算失配参数（包括三阶色散和光纤损耗）来检查所生成的PP的质量。此外，还研究了脉冲功率、脉冲宽度和脉冲能量的变化对产生PP的影响。
2013-11-30 physics.optics
Generation and Stability Analysis of Self Similar Pulses Through Specialty Microstructured Optical Fibers in Mid Infrared Regime
本文对抛物脉冲在高非线性特种光纤中的产生和稳定性进行了数值研究。在这里，我们已经产生了一个抛物线脉冲在2.1 $μ$ m的波长从高斯输入脉冲1.9 ps的半高宽和75 W的峰值功率后，通过只有20厘米长的硫族化物玻璃为基础的微结构光纤（MOF）传播。依赖于输入脉冲形状对最有效的转换成自相似状态的报告。通过在MOF的谱损耗窗口内引入可变的纵向损耗分布，分析了从耗散自相似性质的此类脉冲的任何偏离方面的稳定性，并捕获了详细的脉冲形状。此外，三种不同的传播色散制度已被认为是研究的适合性，以支持最稳定的脉冲传播。
2016-01-15 physics.optics
Ultra-large Mode Area Microstructured Core Chalcogenide Fiber Design for Mid-IR Beam Delivery
设计并提出了一种全固态大模场面积（LMA）硫族化物基微结构芯光纤（MCOF），用于中红外光谱区的高功率处理，覆盖大气的整个第二透明窗口（3至5微米）。所提出的特种光纤的芯由以六边形图案排列的几个高折射率棒环组成。研究了有效模面积与高折射率棒的节距和半径的关系。在此特定波长范围内，可实现高达75000平方微米的超高有效模面积，同时保持其单模特性。可忽略的限制损耗以及低色散斜率（接近0.03 ps/km-nm平方）和良好的光束品质因数（M2 1.17）应使该LMA光纤设计作为适合于中IR波长范围的高功率无源应用的潜在候选物对于制造具有吸引力。
2013-05-27 physics.optics
Fabrication and spectral characterization of the porous dielectric THz waveguides using microstructured molding technique
我们报告两种新的制造技术，以及光谱传输和传播损耗测量的亚波长塑料线具有高度多孔（高达86%）和无孔的横向几何形状。我们描述的两种制造技术是基于微结构成型方法。在一种技术中，模具完全由二氧化硅制成，通过将二氧化硅毛细管堆叠并熔融到二氧化硅模具的底部。然后将熔化的材料倒入二氧化硅模具中以铸造微结构化预成型件。另一种方法使用由塑料制成的微结构化模具，其与铸造预成型件共同拉伸。然后在纤维拉伸之后溶解模具的材料。我们还描述了一种新颖的THZ-TDS设置，具有易于调节的光程长度，设计用于使用长度高达50 cm的THz光纤进行削减测量。我们发现，虽然相同外径的多孔和无孔亚波长光纤都具有低的传播损耗（α \leg 0.02cm-1），但是，与无孔光纤相比，多孔光纤表现出更宽的光谱传输窗口，并且能够在更高的频率下传输。然后，我们表明，典型的钟形传输光谱的亚波长光纤可以很好地解释了发病的材料吸收损耗在较高的频率，由于在光纤的材料区域中的模场的强限制，以及在较低的频率，由于模场直径和太赫兹源的高斯光束的大小不匹配的强耦合损耗。
2010-04-16 physics.optics
Microstructured fiber links for THz communications and their fabrication using infinity printing
在这项工作中，探索了一种新的无限3D打印技术，以制造连续的多米长的低损耗近零色散悬芯聚丙烯光纤应用于太赫兹（THz）通信。特别注意使用低损耗聚丙烯塑料进行3D打印的工艺参数优化。使用标准和无限3D打印机3D打印了三种微结构THz光纤，并对光纤进行了深入的理论和实验比较。实验表明，在128 GHz下工作的三种光纤的传输损耗（功率）分别为4.79 dB/m，17.34 dB/m和11.13 dB/m。对于相应的三种光纤类型的长度为2米，0.75米和1.6米的BER远低于前向纠错限制（10-3）的信号传输进行了观察，并实现了无差错传输的比特率高达5.2 Gbps。光纤近场的太赫兹成像用于可视化模式分布和研究最佳光纤激发条件。因此，有效开发的单模高光学性能光纤的基模屏蔽环境的能力、机械鲁棒性和易于处理性使其成为即将到来的光纤辅助THz通信的优秀候选者。此外，新型的基于熔融沉积成型（FDM）的无限打印技术允许使用先进的热塑性复合材料连续制造复杂横向几何形状的无限长光纤，在我们看来，这将成为先进太赫兹光纤制造的关键制造技术。
2021-06-08 physics.optics
Designing microstructured polymer optical fibers for cascaded quadratic soliton compression of femtosecond pulses
计算了折射率引导型微结构聚合物光纤的二次谐波色散。二次非线性被假定为来自极化的聚合物，这在这项研究中被选择为环烯烃共聚物Topas。我们发现泵浦和二次谐波之间存在很大的相位失配。因此，潜在的级联二次谐波产生的研究，特别是孤子压缩的fs脉冲。我们发现，从级联的二次非线性的时间孤子的激发需要一个有效的二次非线性为5 pm/V或更多。如果使用具有低克尔非线性折射率的聚合物，这可能会减少。我们还发现，群速度失配可以最小化，如果选择的微结构光纤的设计参数，使相对孔尺寸大，孔间距是在泵浦波长的顺序。几乎所有的设计参数的组合导致级联效应在稳定的制度，在那里可以找到有效的和干净的孤子压缩。因此，我们没有看到任何好处，选择光纤设计的群速度失配最小化。相反，数值模拟表明，使用相对孔尺寸为0.4的标准无休止单模设计，具有nJ脉冲能量的$λ=800$ nm 120 fs脉冲被出色地压缩到几个周期的持续时间。
2008-11-18 physics.optics
Efficiency of dispersive wave generation in dual concentric core microstructured fiber
本文研究双同心芯微结构光纤中色散波的产生效率，通过实验、数值模拟和解析分析揭示红移孤子中心波长与光纤色散分布是决定效率的关键因素。
2015-06-26 physics.optics
Mid-infrared continuous wave parametric amplification in tapered chalcogenide microstructured fibers
由于光子混合本身并不局限于任何特定的光谱区域，因此参数化过程代表了在光谱窗口中进行全光信号处理的一种令人信服的解决方案，而其他技术不容易实现。特别是，连续波泵浦方案对于任何需要调制信号或精确光谱表征的应用都是必不可少的。高度非线性光纤使电信波段的波长转换和放大性能达到创纪录的水平，然而，还没有波导平台解决高非线性、低传播损耗和中红外色散之间的平衡。在这里，我们展示了中红外连续波参量放大的GeAsSe光纤。利用最先进的制造技术，一种新的锥形光子晶体光纤的几何形状，使4.5 dB的信号放大和2 dB的空闲转换效率的实验证明，仅使用125 mW的泵在2微米波长范围内。这一结果不仅是有史以来第一个连续波参量放大测量在2微米，在任何波导，但也建立GeAsSe PCF锥作为最有前途的全光纤，高效率的连续波参量转换器的先进应用在中红外。
2016-12-02 physics.optics
Dual-wavelength pumped highly birefringent microstructured silica fiber for widely tunable soliton self-frequency shift
本研究设计了一种高双折射微结构石英光纤，支持1.04 μm和1.55 μm双波长泵浦，实现宽范围孤子自频移，覆盖光纤激光器难以达到的波长，用于多光子成像。
2021-02-04 physics.optics
Rigorous sufficient conditions for index-guided mode in microstructured dielectric waveguides
我们推导出一个充分条件的折射率导模存在于一个非常一般的类的介质波导，包括光子晶体光纤（任意周期包层，如“多孔光纤”），各向异性材料，和波导的周期性沿传播方向。该条件提供了在通过增加折射率（例如，去除孔）形成芯的任何这种结构中的无截止折射率引导模式的严格保证。在折射率“平均”（精确定义）增加的情况下，它也提供了较弱的制导保证。证明是基于一个简单的变分方法，灵感来自类似的证明本地化的二维吸引势在量子力学。
2008-03-19 physics.optics
Light localization in hollow core fibers with a complicated shape of the core cladding boundary
本文对具有复杂纤芯包层边界形状的空芯微结构光纤（HCMFs）中的光局域化进行了理论和数值分析。分析是基于成熟的模型（例如，ARROW模型），也是首次提出的模型。特别是，我们认为本地和非本地机制的光本地化的波导结构与确定类型的离散旋转对称的核心包层边界。我们解释和分析了负曲率空芯微结构光纤（NC HCMFs）和简化的芯包层边界为多边形的HC PCF中的光局域化机制。
2016-02-10 physics.optics
Adaptive resolution of fine scales in modes of microstructured optical fibers
本文提出一种基于双加权残差误差估计器的自适应算法，用于计算微结构光纤的泄漏混合模和传播常数，能自动捕获复杂横截面几何特征及精细尺度，并在自适应网格上准确计算限制损耗。
2024-08-27 cs.NA math.NA physics.optics
Enabling magnetic resonance imaging of hollow-core microstructured optical fibers via nanocomposite coating
光纤作为柔性内窥镜广泛用于生物成像系统中，其能够低侵入性地穿透中空组织腔内。在这里，我们报告的技术，使磁共振成像（MRI）的空心微结构纤维（HC-MFs），铺平了道路，结合MRI和光学生物成像。我们的方法是基于带相反电荷的聚电解质和磁铁矿纳米粒子的HC-MF的内核表面上的逐层组装。将磁铁矿纳米颗粒掺入到磁共振层中使得HC-MF对于MRI可见，并引起其透射光谱的红移。具体而言，已经揭示了多层复合涂层的透射偏移高达60 nm，以及在MRI扫描中HC-MF的高质量对比度。我们的研究结果揭示了将基于纤维的内窥镜与MRI结合，为微创临床诊断和体内外科手术开辟了新的可能性。
2019-03-08 physics.app-ph physics.med-ph physics.optics
Design of an efficient mid-wave IR fiber optic light source
报道了一种在适当设计的硫系微结构光纤中利用四波混频效应的中波红外宽带（3.1 ~ 3.8 μm）光纤光源的设计。一个可实现的增益超过35 dB的演示。
2012-08-16 physics.optics
Design of an all-fiber broadband mid-IR source through wavelength translation
采用掺铒ZBLAN光纤作为泵浦源，利用四波混频技术，设计了一种基于全光纤结构的3-4.25 μ m中红外光源，光源长度约为50 cm，功率转换效率> 28%。
2013-02-05 physics.optics
Coupling Mode of Dual-Core Micro Structured Fibers
光子晶体光纤（PCF）或空气-石英微结构光纤由周期性排列的介质横截面组成。通过在这种结构中引入缺陷，可以通过光子带隙效应来引导光，其性质与通过在常规光纤中发生的全内反射进行的引导根本不同。双核PCF具有巨大的潜力，这是导致我们在本文中探讨这一主题的主要动机之一。为了研究串扰问题，还需要分析芯间耦合。他们的知识是重要的，因为这是一个初步的工作，以研究和理解多芯光子晶体光纤或在微结构包层的波导阵列。然后，它提出了在线性条件下的各种模式之间的拍频的影响的主要结果。
2015-04-08 physics.optics
Material effects in airguiding photonic bandgap fibers
研究了两种硅基空气波导光子带隙光纤的波导特性，着重研究了材料效应。非线性系数被发现是1-2个数量级小于那些在大模式面积的折射率引导微结构光纤。二氧化硅的材料色散对总色散有显著贡献，尽管小于10%的场能量位于光纤的二氧化硅区域中。这些研究结果表明，通过选择基础材料的分散工程可能是这种类型的纤维的可能性。
2003-07-16 physics.optics
Dynamics of optomechanical spatial solitons in dual-nanoweb structures
我们从理论上研究了在双锥微结构光纤中通过非局域光机械相互作用形成的自沟道光束的稳定性和动力学。这些“optomechanicons”代表了一类新的空间孤子。
2012-04-07 physics.optics
Dispersive wave emission in dual concentric core fiber: the role of soliton-soliton collisions
孤子-孤子碰撞对增强光纤中色散波的频谱有着至关重要的作用，而同相孤子之间的碰撞导致色散波功率的显著增强，以及其显著的频谱整形。我们得到了一个简单的解析模型来估计由两个同相孤子碰撞引起的色散波的谱位置、宽度和振幅。我们测试了我们的理论的情况下，双同心芯微结构光纤。
2014-12-28 physics.optics
An efficient broad-band mid-wave IR fiber optic light source: Design and performance simulation
报道了一种基于光纤的中波红外（MWIR）宽带光源的设计，该光源在一米长的适当设计的高非线性（NL）硫属化物微结构光纤（MOF）中利用四波混频（FWM）。通过对光纤色散曲线的精确剪裁，在泵浦波长处实现正四次色散，从而获得了这种优异的四波混频带宽。采用波长为2.8 μ m、平均功率为5 W的连续波ZBLAN光纤激光器作为泵浦源。在3至3.9微米的光谱范围内，放大系数高达25 dB，平均功率转换效率超过32%。
2013-01-16 physics.optics
Coherent supercontinuum generation in tellurite glass regular lattice photonic crystal fibers
我们报道了高非线性碲酸盐玻璃光子晶体光纤的设计，制造和实验表征工程正常色散特性的相干超连续谱产生。有效的单模，空气孔晶格光纤，与测量，所有正常的色散曲线为-10至-50 ps/mn/km的平坦超过1500 - 2400 nm波长的开发和研究。测量这些光纤的超连续谱，在用稳健的、固定波长的基于铒光纤的飞秒激光器泵浦的情况下，光谱宽度覆盖1100 - 2600 nm波长，提供90 fs脉冲，中心在1560 nm，峰值功率低于40 kW。据我们所知，这是第一个工程微结构光纤，由于其高非线性，使自相位调制和基于光波破碎的超连续谱泵浦交钥匙，40千瓦飞秒激光器在光谱宽度可获得与以前的所有正常色散光纤设计，只有在泵浦下提供峰值功率在MW范围内的系统。
2019-02-13 physics.optics
Phase-adaptive cooling of fringe-trapped nanoparticles at room temperature in hollow-core photonic crystal fiber
提出通过按轴向动量调制反向传播基模相对相位的相位自适应反馈冷却方法，在空芯光子晶体光纤中实现室温纳米粒子低至58.6 K的质心冷却。
2025-07-23 physics.optics
Strong coupling between a trapped single atom and an all-fiber cavity
我们研究了一个在强耦合区囚禁单原子的全光纤腔QED系统。我们使用了一个双折射法布里-珀罗腔，即一个夹在两个光纤布拉格光栅反射镜之间的光学谐振腔。对单原子在态不敏感双原子阱中的腔透射谱的测量清楚地揭示了真空拉比分裂。
2015-08-26 physics.optics quant-ph
Viscoelastic dynamics of nanoparticles optically trapped in moving fringe pattern in air-filled hollow-core fiber
Max Planck Institute for the Science of Light（马克斯·普朗克光科学研究所）；Friedrich-Alexander-Universität（弗里德里希-亚历山大大学）
本研究提出了一种在气态空心光子晶体光纤中利用运动条纹图案实现纳米颗粒光学捕获与运输的新方法，通过拖曳力与捕获力的竞争实现颗粒速度振荡，为纳米颗粒表征和粘性力研究提供了新的手段。
2026-02-06 physics.optics
Modulational instability in dispersion-kicked optical fibers
我们研究，从理论上和实验上，调制不稳定性的光纤中，有一个纵向演变的狄拉克三角洲梳的形式，其色散。通过Floquet理论，我们得到一个精确的表达式的增益带的位置，我们提供简单的分析估计的增益和带宽的这些边带。这些结果的实验验证已经实现了专门为此目的制造的几个微结构光纤。这些光纤的色散景观是一个梳状的高斯脉冲的宽度比周期短得多，因此近似的理想狄拉克comb.Experimental自发MI光谱记录准连续波激发下的理论和数值模拟的基础上的广义非线性薛定谔方程符合得很好。
2015-04-27 nlin.PS physics.optics
Mid-IR fiber optic light source around 6 micron through parametric wavelength translation
我们报道了数值设计的高非线性全玻璃硫族化物微结构光纤，以5.6微米波长的5 ~ 10瓦连续CO激光器为泵浦源，通过简并四波混频有效地产生6微米波长的光。通过调节泵浦波长、泵浦功率、光纤色散和非线性特性，可以实现窄带和宽带中红外全光纤光源。对于6.46微米的窄带光源，可以实现大于20分贝的参数放大，最大功率转换效率为33%，而对于5至6.3微米的波长范围内的B波段光源，可以实现22分贝的放大，转换效率为40%。
2014-05-11 physics.med-ph physics.optics
Rotational dynamics of optically trapped polymeric nanofibers
报道了聚合物纳米纤维的光捕获及其旋转动力学特性。本文提出了一种利用对称线偏振高斯光束倾斜被困光纤，对聚合物光纤施加扭矩的方法。旋转频率高达10赫兹的测量，这取决于捕获功率，光纤长度和倾斜角。在不同的捕获配置的实验旋转频率与计算的基础上，通过T矩阵形式主义的线性纳米结构的光学捕获和旋转的比较，准确地再现测量数据，提供了一个全面的描述的捕获和旋转动力学。
2009-07-13 physics.optics
Ultrafast, high repetition rate, ultraviolet, fiber based laser source: application towards Yb+ fast quantum-logic
囚禁离子是实现通用量子计算机最有希望的方法之一。更快的量子逻辑门可以大大提高捕获离子量子计算机的性能，并需要开发合适的高重复频率脉冲激光器。在这里，我们报告一个强大的频率上转换光纤激光器为基础的源，能够提供2.5 ps的紫外线（UV）脉冲在稳定的重复频率为300.00000 MHz的平均功率为190 mW。激光波长与镱（Yb+）在369.53 nm处的强跃迁共振，并且其重复频率可以使用高次谐波锁模来按比例放大。我们表明，我们的源可以产生任意的脉冲模式，使用可编程脉冲模式发生器和快速调制组件。最后，模拟表明，我们的激光器是能够执行共振，温度不敏感，双量子位量子逻辑门上捕获的Yb $^+$离子快于陷阱周期和保真度超过99%。
2016-06-28 physics.optics
Development of Photonic Crystal Fiber Based Gas/ Chemical Sensors
开发能够实时检测分析物的高灵敏度和小型化传感器是非常可取的。目前，基于光子晶体光纤（PCF）的有毒或无色气体检测、空气污染监测、有害化学品、压力、应变、湿度和温度传感器由于其结构紧凑、响应速度快和有效的光控制能力而迅速增加。通过改变光子晶体光纤的结构参数和芯包层材料，可以控制光纤中的传播光，从而显著增强倏逝场，这是光子晶体光纤气体/化学传感器的主要组成部分。本章的目的是（1）描述基于PCF的气体/化学传感器的原理操作，（2）讨论用于光学传感器的重要PCF特性，（3）广泛地讨论基于不同类型的微结构光纤的气体/化学传感器，（4）研究不同芯-包层形状和光纤背景材料对传感性能的影响，以及（5）强调基于PCF的气体/化学传感器的主要挑战和可能的解决方案。
2018-01-03 physics.app-ph physics.optics
Probing surface charge densities on optical fibers with a trapped ion
我们描述了一种新的方法来测量表面电荷密度的光纤放置在附近的一个被困的离子，离子本身作为探针。表面电荷扭曲了捕获电位，当纤维被移位时，离子的平衡位置和长期运动频率被改变。我们测量后者的数量为不同位置的纤维和比较这些测量模拟中，未知的纤维上的电荷密度是可调参数。测定范围为$-10$至$+50$ e/ $μ$ m $^2$的值。我们的研究结果将有利于结合离子阱和集成光学的小型化实验系统的设计和模拟，例如，在量子计算，通信和计量学领域。此外，我们的方法可以应用于任何设置，其中介电元件可以相对于被捕获的电荷敏感粒子位移。
2020-03-30 physics.app-ph physics.optics quant-ph
An ultra-stable three-dimensional photophoretic trap in air facilitated by a single multimode fiber
光泳力-这是热的起源-已经定义了一个替代路线的光学捕获吸收微粒在空气中。在这里，我们表明，一个单一的多模光纤有利于显着更强大的光陷阱相比，纯高斯光束从一个单模光纤发出的捕获和操纵的吸收粒子使用电泳力。我们仔细研究了从多模光纤的不同模式产生的散斑图案上的依赖性的捕获，并通过实验观察到，最大的捕获力时，可以获得的平均散斑大小是可比的被困粒子的直径。我们解释了这一观察进行数值模拟计算电泳力，并确定稳定的捕获条件，从力平衡方程。有趣的是，我们还观察到大的振荡的被困粒子沿z方向的多模光束，这可能是一个有效的回复力，甚至在轴向方向的电泳捕获演示。我们的工作可能预示着一个新的路线，由于固有的易用性，便携性和灵活性的单多模光纤为基础的光阱的光阱和光谱与电泳力的令人兴奋的应用。
2023-01-10 physics.optics
Orbital Angular Momentum preserving guided mode in helically twisted hollow core photonic crystal fiber at Dirac point
研究了光子Dirac模在螺旋扭曲空芯光子晶体光纤（HC-PCF）中的捕获和传输，其中空芯缺陷（空气）中的捕获光可以保持轨道角动量（OAM）。我们表明，光子狄拉克点可以出现，即使在扭曲的系统中，为一个适当的选择曲线坐标和相关的波导缺陷模式定义在新的基础可以保持相关的OAM在轴向平移。重点分析了扭曲率、缺陷几何形状和晶体尺寸对载陷狄拉克模的OAM传输的影响。有限元模拟的结果与基于扭转光子晶体中布洛赫模动力学的解析理论进行了验证，两者吻合良好。HC-PCF可以在激发和引导OAM携带模式方面发挥重要作用，有助于粒子捕获和量子通信。
2019-02-25 physics.optics
Single and dual fiber nano-tip optical tweezers: trapping and analysis
研制了一种新颖的利用一个或两个化学腐蚀光纤纳米针尖的光镊。我们演示了1微米的聚苯乙烯球在光功率下降到2毫瓦的光陷阱。通过分析囚禁粒子的位置涨落，发现了双光纤光镊中的谐波囚禁势。使用三种不同的模型推导了陷阱刚度。一致的值高达1 fN/nm. The刚度线性下降，降低光强度和增加光纤尖端到尖端的距离。
2013-12-06 physics.optics
Soliton-radiation trapping in gas-filled photonic crystal fibers
我们提出了一种光俘获技术，在该技术中，基本孤子捕获的超短小振幅辐射的对称空芯光子晶体光纤填充惰性气体，防止其色散。该系统不含拉曼和等离子体。捕获是由于两个脉冲之间的交叉相位调制效应。由于激波效应，孤子诱导势中的俘获辐射将周期性地振荡，类似于机械摆的运动。
2013-01-25 physics.optics
Trapping multiple absorbing particles in air using an optical fiber by photophoretic forces
利用一系列不同焦距的凸透镜对高斯光束进行松散聚焦，实现了空气中多个吸收粒子的基于电泳力的光学捕获，并研究了捕获粒子的数量及其大小与透镜焦距的关系.我们观察到的粒子链的形成在一个特定的焦距，并测量每个透镜系统的光学捕获的动态范围。然后，我们开发了一个数值模拟来解释所观察到的动态范围的捕获通过估计整个粒子表面的温度分布，并确定电泳力。我们的模拟结果是在合理的协议与实验结果。有趣的是，我们还观察到，被捕获的粒子的平均尺寸随着我们增加透镜焦距而减小，这表明强度梯度可能以某种方式参与了电泳捕获的机制。
2022-01-17 physics.optics
Supercontinuum generation with bright and dark solitons in optical fibers
我们用数值方法和实验方法研究了光纤中超连续谱的产生，其中暗孤子和亮孤子同时对光谱展宽和色散波的产生有贡献。本文报道了一种新的由亮孤子与暗孤子背景相互作用而产生的弱俘获辐射。这种辐射表现为两个脉冲，其连续移动的光谱构成了连续光谱的短波长和长波长极限。我们的理论和实验结果是一致的。
2016-10-05 physics.optics
Trapping of dark vector solitons in a fiber laser
报道了在光纤激光器中非相干耦合暗矢量孤子捕获的实验观察。沿两个正交偏振方向的暗矢量孤子，虽然中心频率、能量和暗度相差很大，但由于非相干相互作用，仍然可以被同步捕获为群速度锁定的暗矢量孤子。数值模拟结果与实验结果吻合较好，在一定条件下证实了非相干耦合暗矢量孤子的存在。
2009-05-07 physics.optics
Design of a wavelength-tunable optical tweezer using a graded-index multimode optical fiber
提出了一种基于渐变折射率多模光纤（GIMF）的平端面波长可调谐光纤光镊（OFT）。结果表明，该设计可以支持一个捕获的位置，这是远离GIMF的尖端相比，其他常见的光学镊子的方法，从而减少了被捕获的颗粒和光纤尖端之间的接触的可能性。此外，由于GIMF设计参数（诸如数值孔径（NA））的波长依赖性，捕获位置可以变得依赖于波长。因此，可以使用普通波长可调谐激光器在长范围内调谐捕获位置。所提出的OFT不同于以前的基于光纤的演示，通过使用平坦端面光纤，使得制造和实验比以前提出的锥形端面OFT更容易。
2016-11-07 physics.optics
Damage-free single-mode transmission of deep-UV light in hollow-core PCF
高光束质量和指向稳定性的紫外光传输是原子、分子和光学物理中许多实验所需要的。特别是，激光冷却和相干操纵捕获的离子与跃迁的紫外线需要稳定的，单模光传输。先前已经发现，通过二氧化硅实芯光纤传输280 nm的甚至约2 mW CW光在仅仅几个小时后由于光学损坏而导致传输降级。我们表明，光子晶体光纤的kagomé型可以用于有效的单模传输与可接受的损耗和弯曲灵敏度。即使在15 mW CW输入功率下工作>100小时后，也没有观察到透射率下降。此外，它示出，在捕获离子实验中的光纤的实施显着增加的相干时间的内部状态转移由于光束指向稳定性的增加。
2014-04-24 physics.optics
Fundamental modes of a trapped probe photon in optical fibers conveying periodic pulse trains
本文从理论上研究了探测光子在周期性时间脉冲训练的波导结构中交叉相位整形所引起的波模，着重研究了探测光子波方程的精确解。这项研究与光控制问题的最新进展有直接联系，重点是通过色散管理光纤的周期性匹配高功率脉冲的时间序列捕获低功率探针。该问题是制定在平均色散的非线性光纤方程，耦合到一个线性方程的探头，包括交叉相位调制项。对色散具有鲁棒性的保形模在探针中被诱导，它们形成一族相互正交的孤子，其特征由自相位和交叉相位效应之间的竞争决定。考虑到这种竞争的特定背景，该理论预测了两个退化模式，代表一列训练的明亮信号和一个模式，描述了一列训练的黑暗信号。当考虑到泵浦和探测之间的走离时，这些模式具有有限的动量包络，并且它们中没有一个相对于光泵浦孤子是完全透明的。
2021-09-15 nlin.PS physics.optics
C-band single photons from a trapped ion via two-stage frequency conversion
基于光纤的量子网络需要电信波长的光子来连接长距离分离的量子比特。被捕获的离子是量子网络的主要候选者，具有高保真度的双量子比特门，长相干时间，以及容易发射与离子内部量子比特状态纠缠的光子的能力。然而，捕获的离子通常发射与电信光纤不兼容的波长的光子。在这里，我们展示了可见光光子的频率转换，从S-P偶极跃迁的被困的Ba+离子，到电信C波段发射。这些结果是实现长距离捕获离子量子互联网的重要一步。
2022-02-28 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Coherent Control of Ultra-High Frequency Acoustic Resonances in Photonic Crystal Fibers
使用持续时间为100 ps和能量为500 pJ的激光脉冲，通过电致伸缩选择性地激发捕获在光子晶体光纤的玻璃芯（直径为$\backsim$ 1 $μ$ m）内的超高频声共振（$\backsim$ 2 GHz）。使用这种驱动脉冲的精确定时序列，我们通过建设性或相消干涉实现了声共振的相干控制，展示了振动的增强和抑制。27个共振定时脉冲的序列提供了振动模式振幅的100倍增加。结果解释和解释使用半解析理论，并支持复杂的光-物质相互作用的精确数值模拟。
2008-04-27 physics.optics
Integrated Fiber-Mirror Ion Trap for Strong Ion-Cavity Coupling
我们提出并表征光纤镜和小型化离子阱设计开发集成基于光纤的法布里-珀罗腔（FFPC）与线性保罗陷阱用于腔QED实验与捕获离子。我们的光纤反射镜的制造工艺不仅使FFPC的建设与小的模式体积，但也使我们能够尽量减少介质光纤反射镜上的陷阱离子赝势的影响。我们讨论了长FFPC的削波损耗以及角位移和横向位移对腔与光纤耦合效率的影响。光学轮廓术使我们能够确定的曲率半径和椭圆的纤维镜。从精细度测量，我们推断的FFPC长度超过$200 μ$ m的$12$的单原子协同性;与在相同的涂层运行中产生的参考衬底反射镜构造的腔相比，表明我们的FFPC具有相似的散射损失。我们讨论实验退火光纤反射镜和探索的气氛下，退火发生的涂层损失的影响，发现在真空下退火增加了我们的参考基板反射镜的损失。我们独特的线性Paul阱设计为这样的腔体提供了间隙，并且被小型化以屏蔽被捕获的离子免受电介质光纤镜的影响。我们数值计算的陷阱势在没有纤维。在实验中，可以使用额外的电极来补偿由于纤维引起的电势失真。自制的光纤馈入器将FFPC连接到外部光学器件，集成的纳米定位系统提供了在不破坏真空的情况下缩回或重新对准腔体的可能性。
2013-11-27 physics.optics quant-ph
Spatial delocalization of cold oscillators in hollow-core fibers
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg（埃尔朗根-纽伦堡大学）；Max Planck Institute for the Science of Light（马克斯·普朗克光科学研究所）；TU Darmstadt（达姆施塔特工业大学）
本文提出基于光学干涉的技术，在空芯光纤中控制条纹囚禁的二氧化硅纳米粒子，实现轴向退局域化，扩展至13.23 dB，为远距离传感和宏观量子物理提供平台。
2026-10-09 physics.optics quant-ph
Light focusing in the Anderson Regime
安德森局域化是扩散被抑制并且波（也是电磁波）被局域化的状态。在这里，我们利用自适应光学，以实现在安德森制度的无序光纤聚焦。通过波前整形和优化，我们观察到的传播不变光束的产生，光被困横向无序，并表明，安德森局域化也可以激发扩展散斑光束。我们表明，无序纤维允许一个更有效的聚焦行动相对于标准的光纤在一种方式独立于它们的长度，因为横向定位的传播不变的功能和合作行动。
2014-07-30 physics.optics
Controllable Bistability in Dual-Fiber Optical Trap in Air
本研究通过调控激光功率和引入横向偏移，实现了双光纤光学陷阱中双稳态的可控消除，提升了位置稳定性和系统精度。
2025-11-25 physics.optics
Evanescent field trapping of nanoparticles using nanostructured ultrathin optical fibers
虽然传统的光学捕获技术可以捕获具有亚微米尺寸的物体，但是由光的光的衍射施加的潜在限制通常将它们的使用限制于更大或更高折射率的颗粒。随着折射率和直径的减小，捕获的难度迅速增加;因此，稳定捕获的功率要求变得如此之大，以至于在这种衍射限制系统中被捕获的物体迅速变性。在这里，我们提出了一种基于倏逝场的设备，能够限制低指数纳米粒子使用适度的光功率低至1.2 mW，在冷原子捕获领域的其他应用。我们的实验使用纳米结构的光学微透镜来捕获结构区域内的200 nm、低折射率对比度的荧光颗粒，从而克服衍射限制。我们从实验和理论上分析了这种器件的陷阱势，并展示了如何在低输入功率下实现强光陷阱。
2016-06-17 physics.optics
Trapping polarization of light in nonlinear optical fibers: An ideal Raman polarizer
本文的主要内容是对光的偏振态（SOP）进行全光控制，即通过泵浦光的偏振态控制信号光的偏振态。我们将展示这种控制的可能性如何自然地从光纤中泵浦-探测拉曼相互作用的矢量研究中产生。大多数关于光纤中拉曼效应的研究都假设标量模型，这只适用于高PMD光纤（这里PMD代表偏振模色散）。现代技术使低PMD光纤的制造成为可能，其描述需要完整的矢量模型。在这个模型中，我们可以完全控制信号光束的SOP。特别是，我们展示了如何将信号SOP拉向泵SOP并被其捕获。光纤的各向同性对称性由于偏振泵浦的存在而被打破。这种陷阱效应被用于实验中，用于设计新的非线性光学器件，称为拉曼偏振器。随着改进的信号放大特性，这些器件将信号光束的任意输入SOP转换为朝向输出端的同一个SOP。该输出SOP完全由泵浦光束的SOP控制。我们概述了国家的最先进的主题，并介绍了“理想的拉曼偏振器”的概念。
2012-06-28 physics.optics
Real-time observation of single atoms trapped and interfaced to a nanofiber cavity
我们提出了一种基于光镊的单原子捕获方法。我们发现，单原子的荧光捕获的双腔可以很容易地观察到实时通过光纤导模。光子相关测量进一步阐明了原子数和陷阱的动力学。陷阱寿命测量为52 $\pm$ 5 ms。从不同腔衰减率测量的光子统计，原子-腔界面的有效耦合率估计为34 $\pm$ 2 MHz。对于线宽为164 MHz的腔模，这产生5.4 $\pm$ 0.6的协同性和85 $\pm$ 2%的腔增强沟道效率。这些结果可能为在全光纤平台上构建基于单原子的量子界面开辟新的可能性。
2019-08-09 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
