Strong-coupling-assisted formation of coherent radiation below the lasing threshold
创建在相干阈值以上操作的纳米级激光器是一个具有挑战性的问题。我们提出了一种方法来规避这个问题，使用系统，其中实现了强耦合制度之间的光和活性介质。在强耦合区，腔中的电磁场与原子之间发生能量振荡。通过对泵浦施加适当的时间调制，可以控制这些能量振荡，使得激光系统中的相干性出现在激光阈值以下。我们表明，在这种方法中，辐射线宽是两个数量级小于传统的激光器的线宽相同的光子数。此外，在系统达到正的粒子数反转之前，输出辐射的二阶相干函数由二阶相干函数降为一阶相干函数。我们的研究结果为创建可以在激光阈值以下工作的纳米级相干辐射源铺平了道路。
2020-12-09 physics.optics
Generation of Coherent Extreme-Ultraviolet Radiation Carrying Orbital Angular Momentum
提出了一种产生携带轨道角动量的强相干极紫外光束的有效方案。光由高增益谐波产生自由电子激光（FEL）产生，使用具有横向阶梯状相位图案的激光脉冲作为种子。在放大期间，衍射和模式选择将辐射分布驱动到处于饱和的主导OAM模式。种子激光在260纳米，千兆瓦的功率水平，获得接近软X射线的波长。与其他提出的方案相比，我们的方法是强大的，更容易实现，并可以集成到现有的自由电子激光设施，而无需大量修改的机器布局。
2013-12-20 physics.optics
Coherent Radiation by a Spherical Medium of Resonant Atoms
共振介质中原子的辐射是介质作为一个整体参与的合作过程。在以前的两篇论文\cite{PG00,GP00}中，我们处理了这个问题的情况下，具有平板几何形状的介质，在平面波激励下，支持相干波在一维传播。我们把这里的处理扩展到三维问题，主要集中在球面几何的情况下。通过把辐射场看作不同阶数的电多极场和磁多极场的叠加，我们用适当定义的标量场来表示辐射场。后者领域拥有一个序列的指数衰减对应于每个多极秩序的本征模。我们考虑几个例子的球对称初始激励的一个领域。小的均匀激发的球体，我们发现，往往会辐射超辐射，而从一个大的球体与初始激发内核的辐射表现出时间振荡，结果从大量的相干激发振幅在不同的模式参与。发射辐射的频谱具有丰富的结构，包括大球体的频率间隙和由小频率偏移和甚至更小的衰减率特性的大多数本征模引起的尖锐限定和紧密间隔的峰。
2010-10-07 physics.optics
Coherent generation and control of tunable narrowband THz radiation from laser-induced air-plasma filament
本研究通过时间展宽的双色激光脉冲序列拍频诱导空气等离子体丝，实现了载波包络相位可控且频率可调谐的窄带太赫兹辐射的相干产生与控制，并经数值模拟验证了其可行性。
2023-02-27 physics.optics
Influence of the Raman depolarisation ratio on far-field radiation patterns in coherent anti-Stokes Raman scattering (CARS) microscopy
提出了一种全矢量数值方法研究相干反斯托克斯拉曼散射（CARS）显微镜的远场辐射模式。我们强调所观察到的介质的拉曼去偏振比的特殊作用，并显示它如何修改薄物体的辐射图案。
2006-10-06 physics.bio-ph physics.optics
Coherent terahertz radiation with 2.8-octave tunability through chip-scale photomixed microresonator optical parametric oscillation
太赫兹光谱中的高光谱纯度频率捷变室温源是成像、传感、计量和通信的基础元件。在这里，我们提出了一个芯片级光学参量振荡器的基础上集成的非线性微谐振器，提供了广泛的可调谐单频和多频振荡器在太赫兹制度。通过使用等离子体纳米天线阵列的光到太赫兹的下转换，实现了从330 GHz到2.3 THz的跨越2.8倍频程的相干太赫兹辐射，其中20 GHz腔模限制频率调谐步长和10 MHz腔内模式连续频率调谐范围在每个步长处。通过控制微谐振腔的腔内功率和抽运谐振失谐量，实现了多频可调谐太赫兹振荡器。此外，通过稳定微谐振腔的泵浦功率和波长，亚100 Hz的太赫兹辐射的线宽与10-15的剩余频率不稳定性被证明。在芯片级平台中的单频、频率捷变太赫兹辐射和多频太赫兹振荡器的室温生成在计量、传感、成像和通信方面提供了独特的能力。
2022-08-15 physics.optics
Coherent Goos-H$\ddot{a}$nchen shifts of meta-grating with radiation asymmetry
本文提出超光栅的相干Goos-H\"anchen位移，通过两束相干光相对相位差控制出射光束位移，并利用单向导引共振和圆偏振态增强位移，可用于折射率传感。
2025-06-21 physics.optics
Status of non-destructive bunch length measurement based on coherent Cherenkov radiation
作为一种新型的电子束团长度无损诊断方法，在上海应用物理研究所30 MeV飞秒直线加速器上对介质碘化铯晶体产生的相干切伦科夫辐射进行了实验观测。本文介绍了该系统的理论设计、实验装置、太赫兹光学、相干切伦科夫辐射的首次角分布观测以及未来的计划。
2013-05-06 physics.acc-ph physics.optics
Coherent Radiation of Crystalline Beams
考虑了加速器束流的结晶和辐射。首次表明带电粒子束的结晶条件不同于等离子体。发现了带电相对论束团的晶化条件，并表明这些条件在现有直线加速器中是可以满足的。研究了晶体光束在极紫外波段的相干辐射。找到了相干性的必要条件，并考虑了粒子平均间距的偏离对辐射相干性的影响。
2001-03-12 physics.acc-ph physics.optics
Coherent emission of $γ$ quanta by synchrotron radiation excited nuclei: geometry of nearly backward scattering
考虑了进一步发展$^{57}$ Fe 14.4 keV同步穆斯堡尔源的可能性。SMS装置的原理和详细描述在参考文献中给出。A 84，053851（2011）G. V.Smirnov等人，J.Synchrotron Rad.，V. 19，559（2012）V.Potapkin等人，硼酸铁的完美晶体，FeBO $_{3}$，是该装置的中心元件。在同步辐射的照射下，IB晶体的相干核荧光产生了14.4keV穆斯堡尔辐射的锐定向光束。到目前为止，低角散射几何结构用于产生相干$γ$辐射。本文的分析表明，当采用近后向散射几何结构时，可以获得大约两倍大功率的源。这一结果可有效地应用于利用同步辐射发展高分辨率光谱学。
2013-11-22 physics.optics quant-ph
Far-field radiation pattern in Coherent Anti-stokes Raman Scattering (CARS) Microscopy
研究了相干反斯托克斯喇曼散射（CARS）显微镜在紧聚焦条件下的前向（F-CARS）和后向（E-CARS）远场辐射图。虽然我们假设样品和介质之间没有折射率失配，但我们严格的数值电磁计算考虑了激发激光束和诱导的非线性偶极子的精确偏振。F-CARS和E-CARS辐射图案，以及它们的发散度，作为样本对象的大小的函数进行了研究，并与激发光束进行了比较。
2006-06-08 physics.bio-ph physics.optics
Gate-tunable coherent perfect absorption of terahertz radiation in graphene
石墨烯片中辐射的完美吸收可以在技术相关的光电子器件的实现中发挥关键作用。特别是，太赫兹（THz）光谱范围内辐射的完美吸收将极大地提高石墨烯在这一困难的光子能量范围内的效用，这仍然缺乏在室温下运行的廉价和强大的设备。在这项工作中，我们表明，未图案化的石墨烯薄片沉积在适当的基板上可以显示门可调相干完美吸收（CPA）在太赫兹光谱范围。我们提出的CPA的工作频率作为掺杂的函数的理论估计，其中考虑到在石墨烯样品中的无序的共同来源的存在。
2014-09-22 cond-mat.mes-hall physics.optics
Coherent x-ray radiation induced by high-current breakdown on a ferrite surface
首次发现高电流放电初期铁氧体表面产生低发散、高定向的相干X射线脉冲，并提出基于表面短暂磁化与单元波相干干涉的产生机制。
2021-09-15 physics.optics physics.plasm-ph
Ultra-bright Coherent Undulator Radiation Driven by Dielectric Laser Accelerator
介质激光加速器，工作在光学频率和GHz的脉冲速率，预计产生阿秒电子束团与一个中等的束流在高能量。对于相对论电子，阿秒束团的空间长度为几纳米，非常适合在真空紫外、极紫外和X射线光谱中产生高亮度的超辐射。研究表明，在0.1 ~ 3 keV光子能量范围内，即使介质激光加速器的束流功率比同步加速器的束流功率低100万倍左右，由束流电荷数为1~10 fC的短束流驱动的相干波荡器辐射的亮度也与同步加速器相当或更高。当比较下的亮度被归一化为电子束功率时，所提出的相干波荡器辐射源成为地球上跨越整个VUV、EUV和软X射线光谱的最亮的源。
2022-08-08 physics.acc-ph physics.optics
Laser-launched evanescent surface plasmon polariton field utilized as a direct coherent pumping source to generate emitted nonlinear four-wave mixing radiation
提出了一种基于表面等离子体激元（SPP）的四波混频（4 WM）概念，利用激光发射的倏逝SPP场作为相干泵浦源，直接参与介质/金属界面的非线性4 WM过程。由于局部场增强效应，预期所得4 WM辐射的转换效率将显著增加。通过数值模拟进一步研究了在空气/金膜和石墨烯片/金膜界面处实施该概念的可行性。这一概念在新兴的纳米光子学、光电子学和有源等离子体学中的应用前景诱人。
2011-03-02 cond-mat.mes-hall physics.optics
Propagation of optically tunable coherent radiation in a gas of polar molecules
相干的，光学修饰的介质组成的两个级别的分子系统没有反转对称性被认为是在微波域的相干辐射的全光可调谐源。理论模型和数值工具箱的开发，以确认的主要发现：产生的低频辐射，和这种低频信号的极性分子在气相介质中的积累和传播动力学。信号产生的物理机制依赖于永久偶极矩表征系统没有反转对称性。分子被直流电场极化，在实验室坐标系中产生永久电偶极矩;该力矩的方向和大小取决于分子状态。当系统被共振驱动时，偶极矩以拉比频率振荡，因此产生微波辐射。我们证明了输出信号频率的调谐能力与驱动幅度和失谐。我们发现，即使退相干机制，如自发发射可能会抑制输出场，基于脉冲照明的情况下产生的相干，可调的时间宽度的脉冲输出。最后，我们讨论了实验方案利用旋转水平的气体系综的hetererands双原子分子。
2020-12-07 physics.optics quant-ph
Generation and characterization of coherent terahertz radiation from 100-TW laser-wakefield acceleration
Institute for Basic Science（基础科学研究院）；Gwangju Institute of Science and Technology（光州科学技术院）；Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY（德国电子同步加速器中心）；University of Maryland, College Park（马里兰大学帕克分校）
100-太瓦激光等离子体加速驱动下，通过实验发现相干集体发射机制产生宽带亚皮秒太赫兹辐射，其能量与电荷和激光能量呈二次关系。
2025-12-31 physics.optics physics.plasm-ph
Coherent diffraction radiation of relativistic terahertz pulses from a laser-driven micro-plasma-waveguide
提出了一种利用高功率激光辐照微等离子体波导产生孤立的相对论太赫兹脉冲的方法。当激光脉冲进入MPW时，产生高电荷电子聚束，并通过横磁模式加速到~ 100 MeV。当电子聚束离开MPW时，电子能量的实质部分通过相干衍射辐射转移到THz发射。我们证明了这个过程与三维粒子在细胞模拟。辐射的频率由入射激光持续时间确定，并且发现辐射能量与电子聚束的电荷强烈相关，这可以通过MPW靶的激光强度和微工程来控制。我们的模拟表明，100-mJ水平的相对论强THz脉冲，可调谐频率可以在现有的激光设备，和总效率达到1%。
2019-04-16 physics.optics physics.plasm-ph
Towards simultaneous coherent radiation in the visible and microwave bands with doped molecular crystals
利用非平衡量子系统的受激发射的相干源，即增益介质，已被证明是推进基础研究和工程不可或缺的。这种相干源的工作波段不断丰富，但对于单一的台式相干源来说，同时产生多个波段的辐射，特别是当这些波段相距甚远时，对单一增益介质提出了巨大的挑战。在这里，我们提出了一种机制，同时实现受激发射的辐射在可见光和微波波段，即激射和激射行动，在环境条件下，通过利用光激发的单重态和三重态的并五苯分子，掺杂在p-三联苯。通过观察到的放大的自发发射（ASE）在645 nm处的窄线宽约1 nm的并五苯掺杂的p-三联苯晶体用于在1.45 GHz的激射和巩固的ASE的阈值比报告的激射阈值低20倍，验证了这种可能性。并五苯多波段相干光源的总阈值可以通过适当的泵浦光偏振与并五苯的跃迁偶极矩的对准来优化。我们的工作不仅为多波段相干光源的直接实现带来了巨大的希望，而且为多频域量子光学的基础研究建立了一个有趣的固态平台。
2023-01-05 physics.optics quant-ph
A Single-Emitter Gain Medium for Bright Coherent Radiation from a Plasmonic Nanoresonator
我们从理论上证明了相干纳米等离子体激元的产生和辐射由一个单一的三能级量子发射器上的等离子体激元纳米谐振器。通过泵浦拉曼配置中的三能级发射器，我们展示了一种途径，以实现宏观积累的纳米等离子体由于受激发射的纳米谐振器，尽管他们的快速弛豫。由于纳米谐振器的天线效应，该系统作为一个高效和明亮的纳米相干光源，具有数百太赫兹的光子发射率，可以在室温下以脉冲模式用固态发射器实现。我们提供的结果的物理解释，并讨论其实现和超紧凑的光电子集成的影响。
2017-11-30 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
High-order parametric generation of coherent XUV radiation
我们观察到一个新的制度的相干XUV辐射产生的惰性气体飞秒脉冲在非常高的强度。与高次谐波产生（HHG）相比，这种XUV发射具有减小的发散度和光谱宽度。它不是以中等强度的驱动脉冲发射的，其中仅产生高次谐波。在高驱动强度下，额外的XUV梳出现在所有谐波阶数附近，甚至超过轴上的HHG信号。在几种气体中观察到峰，并且它们的频率不依赖于驱动强度或气体压力。我们分析了这种XUV辐射的发散度、谱宽和谱移。我们表明，这些具体的功能很好地解释了高阶参量产生（HPG），涉及多光子吸收和组合发射的闲置太赫兹辐射和XUV光束具有显着平滑的空间和光谱特性。
2020-05-13 physics.atom-ph physics.optics
THz near-field nanoscopy employing coherent synchrotron radiation
Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH（亥姆霍兹柏林材料能源中心）；Humboldt-Universität zu Berlin（柏林洪堡大学）
展示相干同步辐射可用于散射型近场扫描光学显微镜，在25-55 cm-1范围内实现60 nm分辨率的THz成像与光谱实验，并支持25-4000 cm-1超宽带纳米表征。
2026-06-16 physics.ins-det physics.optics
Partially Coherent X-Ray Oscilex Radiation from a FEL-Modulated Positron Bunch during Its Planar Channeling in a Crystalline Undulator
研究正电子束在晶体行波中通道化时产生的部分相干振荡辐射，揭示其频率特性及高增益机制。
2025-12-10 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
