Optical dielectric huygens metagrating performing near unity anomalous refraction at TM mode with extremely simple design
本文提出一种每周期仅含一个元原子的极简惠更斯超构光栅，通过激进离散化设计在TM模式下实现94%效率的近无损异常折射，并厘清了超构光栅与超构表面的界限。
2023-04-15 physics.optics
Metal-Free Flat Lens Using Negative Refraction by Nonlinear Four-wave Mixing
具有无限分辨率的完美透镜一直是理论和实验物理学家的挑战。光学超材料的最新发展预示着一种有吸引力的方法，即使用负折射来克服衍射极限，从而提高分辨率。然而，这些人工设计的超材料通常伴随着金属的高损耗，并且非常难以制造。一种利用四波混频产生负折射的替代方案最近引起了人们的极大兴趣，尽管大多数现有的实验仍然需要金属，并且没有一个实验是在光学透镜上实现的。在这里，我们实验证明了一个无金属的平面透镜的第一次使用负折射的简并四波混频与薄载玻片。我们利用非线性折射定律实现了光学透镜效应，这在显微镜中可能有潜在的应用。
2014-11-18 physics.optics
Negative Index of Refraction in Optical Metamaterials
平行金纳米棒对的阵列被示出在1.5微米的光通信波长处具有负折射率n '=-0.3。这种效应是由纳米棒对中的等离子体共振引起的，用于光的电和磁分量。折射率检索从直接的相位和振幅测量的透射和反射，这都是非常符合我们的有限差分时域模拟。折射主要取决于透射波的相位，这强调了相位测量在寻找n '中的重要性。
2005-04-27 physics.optics
Dielectric Optical-Controlled Magnifying Lens by Nonlinear Negative Refraction
一个简单的光学透镜通过折射光的空间变化折射率在科学和技术中探索微观世界起着重要的作用。纳米技术的最新进展使得新型透镜（诸如，超透镜、超透镜、Luneburg透镜）能够通过利用超材料和变换光学器件专门设计材料的折射率而具有亚波长分辨率能力。然而，这些人工纳米/微工程透镜通常遭受金属的高损耗，并且在制造中要求很高。在这里，我们首次在实验上演示了一种非线性介质放大透镜，它利用简并四波混频在平凹载玻片中产生的负折射效应，获得了放大图像。此外，我们将变换光学引入非线性区域，将非线性平面透镜变换为放大透镜，通过非线性波混频实现全光学可控透镜效应，这在显微镜和成像科学中有着广泛的应用前景。
2014-11-24 physics.optics
Perfect imaging without negative refraction
完美的成像一直被认为依赖于负折射，但在这里，我们表明，一个普通的正折射光学介质也可以形成完美的图像。特别是，我们建立了一个数学证明，麦克斯韦的鱼眼在二维集成光学，使一个完美的仪器，分辨率不受光波长的限制。我们还展示了如何修改鱼眼，使完美的成像设备可以在实践中。我们的完美聚焦方法也可以在光学之外的领域，如声学、流体力学或量子物理学中找到应用，只要波服从二维亥姆霍兹方程。
2009-09-29 physics.optics
Wave-vector and polarization dependence of conical refraction
我们实验解决的波矢量和偏振依赖性的内部圆锥折射现象，通过演示，椭圆形的横向轮廓的输入光束折射成两个光束后，通过沿双轴晶体的光轴之一，即它表现出双折射，而不是圆锥折射。这种双折射现象是通过线偏振器和柱面透镜的独立旋转来研究的。给出了描述折射光束位置和光强分布的表达式，并应用于预测轴棱锥光束沿双轴晶体光轴传播时的光强分布。
2014-10-14 physics.optics
Generalized laws of reflection and refraction from transformation optics
基于变换光学，我们引入了另一组广义反射和折射定律（不同于[Science 334，333（2011）]），通过该定律，变换介质板被导出为元表面，对入射光的所有偏振产生异常反射和折射。
2012-02-27 physics.class-ph physics.optics
Rectification of light refraction in curved waveguide arrays
理论上提出了一种用于光子晶格中离散光的“光学棘轮”，它可以在任何输入光束条件下观察光折射的整流，并提出了一种可能的实验实现方案。
2010-01-06 physics.optics
Sub-cycle time-refraction at optical frequencies
Technion-Israel Institute of Technology（以色列理工学院）；Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）
本研究通过实现亚周期速率的折射率变化，观察到光学频率下时间折射现象的增强，为研究时间反射、光子时间晶体及光-物质相互作用提供了实验基础。
2026-01-09 physics.optics
Optical anisotropic metamaterials: Negative refraction and focusing
我们设计了具有不同结构的三维金属纳米线介质，并通过数值计算证明了它们的色散关系是双曲线的，从而证明了它们可以是均匀有效的不确定各向异性介质。对于有限平板，利用一个很好的拟合过程，以获得色散关系，我们检索的有效折射率。真实3D线介质的伪聚焦与具有线介质的有效介电常数张量的均匀介质非常一致。研究还表明，在长波长极限下，三维线介质的双曲色散关系即使对于倏逝模也是有效的。
2009-07-06 physics.optics
Negative reflection and negative refraction in biaxial van der Waals materials
负反射和负折射是可以通过诸如双负超材料、双曲超材料和相位不连续超表面等平台实现的奇异现象。近年来，天然双轴范德华（vdW）材料，支持极端各向异性，低损耗，和高度限制的极化激元从红外到可见光区，正在成为有前途的候选人，平面反射和折射光学。在这里，我们引入三个自由度，即界面，晶体方向，和电调谐操纵的反射和折射的极化激元。由于界面和晶向的作用，面内对称性破缺，使得负反射和后向反射、正折射和负折射等反射和折射现象同时存在，并表现出很高的可调谐性。数值模拟结果与理论分析吻合较好。我们的研究结果提供了一个强大的配方实现负反射和折射的双轴vdW材料，铺平了道路的极化激元和界面纳米光学。
2022-04-23 physics.optics
Negative Refraction Requires Strong Inhomogeneity
本文建立了明确的下限晶格单元的周期性结构（超材料和光子晶体）能够支持向后波和产生负折射的大小。在光学频率，这个结果意味着强烈的不均匀性，在这个意义上说，细胞的大小不能忽略不计相对于真空波长和布洛赫波长。
2007-09-28 physics.optics
Optical fiber Sagnac interferometer for sensing scalar directional refraction: application to magnetochiral birefringence
我们提出了一个装置，专门用于测量与磁手征相互作用相关的小标量方向各向异性。该装置，基于偏振无关的光纤Sagnac干涉仪，被优化为对圆各向异性和残余吸收不敏感。因此，它可以表征生物学感兴趣的样品，其中两种对映异构体不可用和/或呈现差的传输。示出的信噪比仅受源强度噪声的限制，导致检测限Df = 500 nrad.Hz-1/2。对于所测试的有机分子，其在1550 nm处的磁手性指数nMC < 4 × 10-13 T-1的极限。
2014-01-30 physics.optics
Perfect imaging with positive refraction in three dimensions
自1854年以来，麦克斯韦的鱼眼被认为是射线光学有效范围内的完美透镜。通过求解麦克斯韦方程组，我们证明了接目镜在三维空间中对电磁波具有无限的分辨率.
2009-11-03 physics.optics
Controllable Optical Negative Refraction and Phase Conjugation in Graphene
光学超材料的发展已经导致了显着的物理特性，包括隐形，光学磁性和负折射的演示。后者引起了特别的兴趣，主要是因为它有望实现超分辨率成像。近年来，负折射现象已被等离子体材料和非线性离散元件所证实。然而，负折射在光学频率的广泛使用受到高损耗和强色散效应的限制，这通常将操作限制在窄频带。在这里，我们使用简并四波混频（d-4 WM）来证明在石墨烯界面处的可控负折射，石墨烯界面充当高效的相位共轭表面。该方案由于非线性材料的厚度非常小而具有非常低的损耗，并且由于石墨烯的线性能带结构而确保宽带操作。
2012-10-16 cond-mat.mes-hall physics.optics
Refraction enhancement in plasmonics by the coherent control of plasmon resonances
在没有增益材料的介质中，由平面偏振光场探测的等离子体纳米天线可以显示零吸收甚至放大，同时表现出最大的极化率。这是通过耦合到一个特别设计的超分子中的相邻纳米天线而发生的，该超分子由具有相移的正交光场泵浦。所介绍的方案是量子光学中已知的折射率（EIR）增强效应的经典对应物。与电磁感应透明（EIT）相反，其中介质在零磁化率和最小吸收点处呈现高色散，在EIR中，系统在零吸收或负吸收点处表现出大磁化率和低色散。EIR的等离子体类似物允许对等离子体纳米天线的极化率和吸收进行相干控制，为等离子体纳米结构的传输、衍射和偏振转换特性以及超表面上的表面等离子体极化激元的传播特性的全光切换和相干控制提供了一种新的方法。它还可能为零折射率到高折射率等离子体超材料中光波的无损或放大传播开辟道路
2019-04-01 physics.optics
Tunable positive and negative refraction in optically-induced photonic lattices
研究了光折变晶体中光诱导一维周期晶格中光的可调谐光的折射。我们在实验上观察到的光束，选择性地激发周期性晶格的第一或第二光谱带的正折射和负折射，并演示输出光束的位置通过动态调整晶格深度的可调谐性。在较高的激光强度下，由于衍射引起的光束展宽可以通过非线性自聚焦来抑制，同时保持一般的转向特性。
2005-03-31 nlin.PS physics.optics
Nonreciprocal Negative Refraction Enabled by Photonic Time Crystals
School of Electrical and Computer Engineering, Georgia Institute of Technology（佐治亚理工学院电气与计算机工程学院）；School of Materials Science and Engineering, Georgia Institute of Technology（佐治亚理工学院材料科学与工程学院）
利用光子时间晶体实现非 reciprocal 负折射，通过双曲介质界面的时间调制实现光束隔离，展示了光学和微波领域的高隔离性能。
2025-11-25 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
Optical Kerr nonlinearity of disordered all-dielectric resonant high index metasurfaces with negative refraction
首次估计了负折射材料的光学克尔效应。这是通过三维时域有限差分（FDTD）模拟的无序双分散超颖表面组成的高折射率（GaP）球在532 nm的波长。超颖表面包括随机布置在平面上的球形颗粒，其具有接近磁和电偶极子Mie共振的两个尺寸。超颖表面的有效非线性折射率的实部是在超颖表面具有负折射率的Mie共振附近计算的。在负折射条件下，光学克尔非线性有一个峰值。通过浓度跃迁到负折射态，研究了双分散超颖表面的折射率随强度的变化。结果表明，当有效线性折射率接近零时，单层超颖表面的非线性克尔系数有最大值。
2020-03-18 physics.app-ph physics.optics
Photonic crystal optics in cold atomic gases
我们描述了光在具有周期性密度调制的气体中的传播，证明了具有负折射角的光子晶体状折射。我们解决的作用，定义不明确的边界和阻尼，并推导出一个光学模拟的量子绝热定理。对于Cs原子的光晶格，我们表明，依靠半绝热传播可以激发和空间分裂的积极和消极的折射模式在实验可用的气体密度。
2014-06-18 physics.optics
Approximate magnifying perfect lens with positive refraction
我们提出了一种具有正各向同性折射率的设备，该设备在几何光学内创建光学均匀的三维空间区域的近似放大的完美实像。它的关键成分是一种新的折射率分布，可以作为一个近似完美的镜头本身，具有非常温和的折射率范围。
2012-01-12 physics.optics
Nonlinear Negative Refraction by Difference Frequency Generation
负折射由于其在成像方面的应用前景而引起了人们的广泛兴趣。这种效应可以通过负折射率超材料来实现，然而，负折射率超材料通常伴随着高损耗和苛刻的制造工艺。近年来，相位共轭和四波混频等非线性方法具有低损耗和易于实现的优点，但接收角窄等相关问题仍然阻碍了它们的实际应用。在这里，我们从理论和实验上证明了一种新的方案，实现负折射的非线性差频产生宽调谐，薄BBO片作为负折射层弯曲的输入信号光束的闲频光束在一个负的角度。利用这种非线性负折射实现了光学聚焦效应，在成像领域有着广泛的应用前景。
2015-12-29 physics.optics
Chalcogenide hyperbolic metamaterial with switchable negative refraction
硫系玻璃是一种特殊的材料，其在相变时显示出宽的光学特性对比度，并且被高度研究用于可重构电子和纳米光子器件。在这里，我们报告了第一个基于硫族化物玻璃的非易失性、可切换双曲超材料的概念验证演示。通过使用$Ge_{2}Sb_{2}Te_{5}$（GST）合金作为多层纳米复合结构的组分之一，并利用其相变特性，我们展示了一种双曲超材料，其中I型双曲色散$(ε_{\perp} < 0, ε_{\parallel} > 0)$可以从近红外到可见光区域切换。这为可重构器件应用开辟了新的机会，例如成像、光学数据存储和传感。
2017-03-31 physics.optics
Thermo-optic refraction in MoS2 medium for 'Normally On' all Optical switch
二维纳米材料如二硫化钼由于其优异的非线性光学响应而引起了人们极大的兴趣。在这项研究中，我们研究了热透镜形成的二硫化钼纳米片分散使用模式失配泵浦探测配置。泵浦和探测光束强度模式的观察提供了光热透镜形成的时间演变的视觉见解。利用热透镜光谱技术研究了MoS2纳米片浓度对分散液热光性能的影响。此外，提出了一种基于热光折射的热透镜尺寸测量技术。热透镜区尺寸随泵浦功率的增加而增大。将所观察到的热透镜调制应用于全光开关，表明泵浦光对输出光信号具有良好的调制作用。
2021-01-14 physics.app-ph physics.optics
Planar nano-optics in anisotropic media: anomalous refraction and diffraction-free lensing of highly confined polaritons
作为最基本的光学现象之一，各向同性介质之间的折射的特征在于光在从低折射率介质到高折射率介质时朝向边界的法线弯曲。然而，在各向异性介质中，折射是一种更加奇特的现象。两种各向异性介质之间折射的最一般情况尚未探索，特别是在自然介质和纳米尺度下。在这里，我们可视化和全面研究两个强各向异性（双曲）介质之间的电磁波的折射，而且，重要的是，我们这样做的使用局限于纳米级的极化激元在低损耗的天然介质，α-MoO 3。我们的图像显示在一般情况下，其中的传播方向和波矢不共线的极化激元的折射。当它们穿过在α-MoO 3中定制的平面纳米棱镜时，折射极化激元表现出非直观的传播方向，使我们能够揭示一种奇特的光学效应：无弯曲折射。此外，我们成功地开发了第一个面内折射超透镜，它产生的焦点小到λ ap/6，是λ ap的极化激元波长（λ 0/50相对于在自由空间中的光的波长）。我们的研究结果为强各向异性介质中的平面纳米光学奠定了基础，具有前所未有的纳米级能量流控制潜力。
2021-03-19 cond-mat.mes-hall physics.optics
Non-magnetic nano-composites for optical and infrared negative refraction index media
我们开发了一种方法，使用纳米结构的等离子体材料作为一个非磁性的负折射率系统在光学和近红外频率。与传统的负折射材料相比，我们的设计不需要周期性，因此对制造缺陷具有很高的容忍度。此外，由于所提出的材料本质上是非磁性的，因此它们的性能不限于谐振的接近度，使得所得结构具有相对低的损耗。我们发展了相关电磁现象的解析描述，并通过麦克斯韦方程组的数值解证明了我们的解析结果。
2005-06-27 physics.gen-ph physics.optics
Does Nature Allow Negative Refraction with Low Losses in Optical Region?
从因果关系的基本要求，我们推导出一个严格的标准，负折射（左手）。该准则规定了负折射区电磁损耗的下限。如果通过任何方式消除或显著减少这些损耗，包括通过有源（增益）介质进行补偿，则负折射将消失。该理论在设计新的左手材料时特别有用：根据该标准测试介质的预期极化率将检查因果关系的符合性并验证设计的可行性。
2006-11-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Uniform Refraction in Negative Refractive Index Materials
本文研究分隔含负折射率介质的光学表面构造，提出矢量形式 Snell 定律以分析近场与远场中的均匀折射，并揭示近场表面可呈非凸非凹形态。
2015-01-13 physics.optics
Robust wedge demonstration to optical negative index metamaterials
提出了一种稳健的楔形设置来明确地证明负折射率超材料的负折射。我们将我们的装置应用于文献中的几种光学超材料，并清楚地观察到负折射现象。这进一步巩固了所报道的负折射率特性。结果表明，出射光束通过楔形体时，一般存在横向位移。我们推导出一个简单的表达式来计算这个光束的位移，有趣的是，它为我们提供了一个策略，以定量估计的楔形材料（Im[n]）的损失。此外，我们提供了一种超材料的设计，与纳米压印光刻兼容，在可见光区（黄光波长附近）显示负折射率。利用多层体系反演方法提取了超材料的有效折射率。它也通过我们的楔形装置直观地表征，以展示相应的折射现象。
2014-05-31 physics.optics
Geometric limits to geometric optical imaging with infinite, planar, non-absorbing sheets
新的射线光学元件允许光的广义光的折射射线，但几何形状对物体的位置和其几何图像之间的可能映射施加了限制。在这里，我研究的情况下，一个无限的，平面的，非吸收片，图像的整个三维空间。这种片的最一般情况相当于具有不同物侧和像侧焦距的薄透镜。特殊情况包括普通薄透镜、共焦小透镜阵列和n_2 = -n_1的负折射。
2009-05-25 physics.optics
Negative refraction and spatial echo in optical waveguide arrays
离散的非线性薛定谔方程的特殊对称性允许初始波函数的完全恢复。这在光在波导阵列中的静止传播的上下文中被采用。作为一个反相系统，我们提出了一个短阵列的几乎孤立的波导，导致相对π相移在相邻的波导。通过对模型方程的数值模拟，我们证明了空间孤子负折射的一种新机制。
2013-01-16 cond-mat.mes-hall nlin.PS physics.optics
Gate-tunable negative refraction of mid-infrared polaritons
负折射提供了一个有吸引力的平台，操纵中红外和太赫兹辐射的分子传感和热辐射的应用。然而，其基于可用的超材料和等离子体介质的实现提出了与光学损耗、有限的空间限制以及在该光谱范围内缺乏主动可调谐性相关的挑战。在这里，我们证明了门可调负折射在中红外频率使用混合拓扑极化激元在范德华异质结构与高空间限制。我们实验可视化广角负折射表面极化激元的α-MoO 3薄膜部分装饰有石墨烯，经历平面纳米级聚焦到1.6%的自由空间波长。我们的原子厚异质结构通过避免折射界面处的散射损耗而优于传统的体材料，同时通过电选通实现主动可调谐性。我们提出极化激元负折射作为一个有前途的平台，红外应用，如电调谐超分辨率成像，纳米级热操纵，和分子传感。
2022-10-13 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
Thermo-optic refraction based switchable optical mode converter
时间可切换的光模式转换对于光通信和计算应用是至关重要的。这项研究表明，这种光学开关模式转换器驱动的热光折射。MoS 2纳米流体用作介质，其中通过聚焦激光束（泵浦）产生热微透镜。在纳米流体内的泵浦光束的焦点上方产生的对流热羽流充当光学热透镜。研究发现，拉盖尔-高斯（LG）光束通过热透镜后，会发生模式转换为厄米-高斯（HG）光束（反之亦然）。利用该模式转换器可以很容易地确定LG光束的拓扑电荷。模式转换的理论解释为LG光束的傅里叶分量经历不同的光路，而通过对流羽流传播。
2021-08-10 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.ins-det
Negative refraction in time-varying, strongly-coupled plasmonic antenna-ENZ systems
随时间变化的超颖表面正在成为一个强大的工具，用于动态控制传播波的电磁特性。在这里，我们展示了一个有效的时变超颖表面的基础上等离子体纳米天线强烈耦合到ε近零（ENZ）深亚波长膜。金属谐振器的等离子体共振与光学ENZ模式强烈相互作用，提供约30%的拉比能级分裂。以频率ω的光泵浦引起以2ω振荡的非线性偏振，负责相位共轭和负折射光束的有效生成，与裸ENZ膜相比，其转换效率高出四个数量级以上。因此，强耦合等离子体激元系统的引入为在纳米尺度上实现ENZ物理提供了一条简单而有效的途径
2019-09-06 physics.optics
Electro-optically tunable second-harmonic generation in lithium niobate metasurfaces boosted by Brillouin zone folding induced bound states in the continuum
本文通过在铌酸锂超表面中策略性调整空气孔位置诱导布里渊区折叠连续域束缚态，实现了高品质因子下的电光可调二次谐波产生，在15 V电压下调制深度超过0.99。
2025-04-25 physics.optics
Computational 3D microscopy with optical coherence refraction tomography
光学相干断层扫描（OCT）作为体内临床诊断3D成像模式已经取得了广泛的成功，影响了包括眼科学、心脏病学和胃肠病学在内的领域。尽管OCT具有许多优点，例如高灵敏度、速度和深度穿透，但OCT存在几个缺点，最终限制了其作为3D显微镜工具的实用性，例如其普遍存在的相干散斑噪声和维持毫米级成像深度所需的不良横向分辨率。在这里，我们提出了3D光学相干折射断层扫描（OCRT），OCT的计算扩展，通过结合多个OCT体积，跨两个旋转轴采集，形成一个分辨率增强，斑点减少，折射校正的3D重建合成非相干对比机制。我们的无标记计算3D显微镜采用了一种新颖的光学设计，结合了抛物柱面镜，能够捕获5D全光数据集，包括毫米级3D视场，最大可达$\pm75^\circ$，而无需移动样品。我们证明，3D OCRT揭示了果蝇，斑马鱼和小鼠样本中常规OCT未观察到的3D特征。
2022-02-24 eess.IV physics.bio-ph physics.optics
Does negative refraction make a perfect lens?
V.Veselago在1967年和J.Pendry在2000年对一个问题进行了讨论。问题是：一块具有负折射的材料能制造出完美的透镜吗？彭德里的结论是：是的，它可以。我们的结论是：不，实际上它不能，因为板的折射系数的波动。讨论了线性等晕光学仪器的分辨能力。
2008-09-01 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Negative refraction by a virtual photonic lattice
对光子学和超材料的研究不断挑战我们对光的行为的直观理解。近年来，我们已经看到了负折射，光通过平板聚焦，“完美”棱镜和“隐形衣”[1-6]。通常理解，这种不寻常行为的原因是强（异常）色散，即，材料特性对光的频率的依赖性。色散可以是由于材料的自然微观共振（如表面等离子体激元-极化激元），或者是由于周期性晶格的有效共振（带隙）（如光子学[7-9]）。超材料采用了两种方法中较好的一种，它代表了一个周期性的亚波长粒子阵列，这些粒子被调谐到特定的频率波段共振。然而，目前，我们对有限尺寸的周期性光子晶体或超材料样品对宏观性质（如折射）的影响只有非常基本的理解。然而，每一个有限的介质物体是一个中等质量的谐振器，其本征模式形成一个虚拟的光子晶格，具有自己的角带隙和优选的传播方向。在这里，我们表明，这种虚拟晶格产生非平凡的实际效果，甚至均匀的介质谐振器可能会产生负作用，没有负或周期性调制的介电常数/磁导率。我们还提出了一种简单的方法来控制周期的虚拟光子晶格通过改变谐振器的横向尺寸。我们的研究表明了三维共振现象在光学中的重要性，并可能导致具有不寻常特性的新光学器件。
2008-05-06 physics.optics
About the wording of Fermat`s principle for light propagation in media with negative refraction index
本文阐述了电磁波在负折射率材料中传播的费马原理。最近对这种材料的实验证实了它们的主要特性，这是以前预测的。通过两点间波传播时间的极小值（或极值）证明了费马原理对MNR的不适用性。这种情况下的正确措辞是通过两点之间的总光程的极值的措辞，此外，波通过MNR时的光程取负值。本文讨论了由MNR得到的原始平面透镜的一些性质。
2002-03-21 cond-mat physics.optics
Negative refraction in Al:ZnO/ZnO metamaterial in the near-infrared
贵金属如金和银是超材料器件的主要金属构建块。然而，由这些金属制造亚波长尺寸的结构元件严重限制了器件的光学性能，并且使光波长范围内的几乎所有超材料器件的制造工艺复杂化。作为贵金属的替代品，我们建议使用重掺杂的氧化物半导体，在近红外线中提供功能和制造优势。在这封信中，我们报告了一个实验演示的负折射在近红外超材料设备，设计和制造使用铝掺杂氧化锌。
2011-10-14 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Coherent perfect nanoabsorbers based on negative refraction
基于解析偶极子模型分析和数值模拟，我们提出了发散光束相干完美纳米吸收体（CPNAs）的概念。这个概念利用了具有负折射和小损耗的平板的特性。所提出的CPNA器件将允许在纳米级区域中聚焦辐射，因此可以应用于光学纳米器件中，用于读取基于单光子量子比特的量子计算的结果等多种目的。
2012-02-08 physics.optics quant-ph
Octonacci Photonic Crystals with Negative Refraction Index Materials
研究了一维光子准晶中$s$偏振（TE）和$p$偏振（TM）波的透射谱，该准晶由$_{2}$和\textit{metamaterials}交替层组成，按照Octonacci序列排列.利用麦克斯韦方程组和传输矩阵技术，导出了垂直和斜入射光场传输的透射谱。我们假设超材料的介电常数和磁导率为Drude-Lorentz型色散响应。对于垂直入射的光波，我们观察到光谱不具有自相似性和镜像对称性，并且也没有光学带隙。同样对于垂直入射波，当入射角$θ_{C} = 0^{\circ}$在特定频率范围内时，我们显示了全透射区域。
2016-11-23 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Negative Refraction Gives Rise to the Klein Paradox
自2001年首次在实验上验证电磁负折射以来，异向介质的电磁负折射现象引起了人们越来越多的关注。它潜在地导致优于传统设备的应用，包括用于移动站的紧凑型天线、超过衍射极限的成像、以及高分辨率雷达，更不用说基础光学中的反常波传播。在这里，我们报告了超材料如何被用来模拟“自旋零粒子与强势垒相互作用的负折射”，这引起了克莱因悖论-一个违反直觉的相对论过程。我们解决了在量子和经典这两个完全不同的领域类似的波传播行为的基本物理。
2009-07-01 physics.optics quant-ph
Perfect antireflection via negative refraction
我们建议一个几何框架来讨论负折射材料板的作用。我们发现，这些板块产生相同的轨道作为正常的材料，但在相反的方向跟踪。这一性质使我们能够确认，任何无损多层膜的作用都可以通过将其与构造为反转镜像的多层膜（$ε$和$μ$的符号反转）放在一起来光学抵消。
2005-09-14 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Extreme-ultraviolet refractive optics
折射是一种众所周知的光学现象，它改变了光波在物质中传播的方向。基于折射的显微镜、透镜和棱镜是控制可见光、红外线、紫外线和X射线波长光束特性的不可或缺的工具。然而，物质对极紫外线（XUV）辐射的大量吸收阻碍了折射透镜和棱镜在这一光谱区域的发展。在这里，我们展示了控制XUV辐射的折射，通过使用气体射流与密度梯度的XUV光束剖面。气相棱镜的演示，导致一个依赖于频率的XUV光束偏转。在原子共振附近的强偏转进一步用于开发可变形XUV折射透镜，具有低吸收和可以通过改变气体压力来调谐的焦距。我们的研究结果为XUV科学提供了新的机会，并为将基于折射的技术（包括显微镜和纳米聚焦）转移到XUV领域开辟了一条道路。
2018-04-24 physics.app-ph physics.atom-ph physics.optics
Super-Dispersive Demultiplexer Design Using Positive-Negative Refraction Boundary and Hetero-Photonic Crystals
本文提出一种基于正负折射边界与异质光子晶体的系统设计方法，通过数学技术消除试错步骤，构建出具有161度光束发散角的超色散两步光学解复用器。
2022-11-23 physics.app-ph physics.optics
Optical Properties of Synthetic Cannabinoids with Negative Indexes
某些精神活性药物具有开口环共振器（SRR）结构。在电磁场作用下，SRR可能导致介电常数和磁导率同时为负。同时负折射率可以导致著名的负折射现象。这种光学性质使得有可能在UV-vis区域将合成大麻素与其他滥用的精神活性药物区分开来。这种光学方法是无损的，在法医学上是优越的。本文采用紧束缚模型计算了合成大麻素主要成分的介电常数和磁导率。同时，我们给出了唑吡坦和咖啡因的两个结果。进一步定性地讨论了Zepam范畴的负折射。
2016-10-21 physics.chem-ph physics.optics
Chern numbers for the index surfaces of photonic crystals: conical refraction as a basis for topological materials
用拓扑不变量对能带结构进行分类，为理解诸如量子霍尔效应之类的现象提供了有力的工具。这种分类最初是在电子的背景下发展起来的，但也可以应用于光子晶体。本文研究了二维光子晶体折射率表面的拓扑分类。我们考虑由双折射材料形成的晶体，其中本构关系提供光学自旋轨道耦合。我们表明，这种耦合，结合旋光性，可以导致一组缺口的指数表面与非零陈数。这种设计光子Chern绝缘体的方法利用双折射而不是晶格结构，并且不需要源自特定晶格几何形状的带交叉。
2020-09-11 cond-mat.mes-hall physics.optics
Active metamaterials: sign of refraction index and gain-assisted dispersion management
我们推导出一种方法来定义的因果方向的波矢量的模式在光学超材料，这反过来又决定了符号的折射率和阻抗的{ \it实部和虚部的介电常数和磁导率的函数。我们使用开发的技术来证明，超材料的成分的共振响应之间的相互作用，可以用来实现有效的色散管理。最后，我们展示了宽带色散的折射率和阻抗匹配在有源陶瓷基负折射率材料。我们的工作开辟了新的实际应用负折射率复合材料的宽带透镜，成像和脉冲路由。
2007-04-27 physics.gen-ph physics.optics
Optically tunable linear and nonlinear enhancement of index of refraction
Institute of Nuclear Sciences, Hacettepe University（哈克特佩大学核科学研究所）；Department of Nanotechnology and Nanomedicine, Graduate School of Science and Engineering, Hacettepe University（哈克特佩大学理工研究生院纳米技术与纳米医学系）；Department of Physics, Akdeniz University（安塔利亚地中海大学物理系）；Türkiye National Observatories, TUG（土耳其国家天文台）；Department of Nanoscience and Nanotechnology, Faculty of Arts and Science, Burdur Mehmet Akif Ersoy University（布尔杜尔穆罕默德阿基夫埃尔索伊大学文理学院纳米科学与纳米技术系）
本文通过量子力学方法展示如何通过调节材料折射率来优化光子特性，实现非线性折射率增强并抑制光学损耗，为量子技术应用提供新的方案。
2025-06-24 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Maximal refraction and superluminal propagation in a gaseous nanolayer
我们提出了一个实验测量的折射率的高密度Rb蒸汽在气态原子纳米层。我们使用外差干涉测量作为激光失谐的函数的两个共同传播的激光束之间的相对相移，并推断出峰值指数n = 1.26 \pm 0.02，接近理论最大值1.31。大折射率具有伴随的大折射率梯度，产生具有陡峭异常色散的区域，其中亚纳秒光脉冲在390 nm的传播距离上前进>100 ps，对应于-1x10^5的群折射率，这是迄今为止测量的最大负群折射率。
2012-08-21 physics.atom-ph physics.optics
Optical Pulse Dynamics in Active Metamaterials with Positive and Negative Refractive Index
我们数值研究了双色光脉冲通过掺杂有活性原子的超材料的传播，使得脉冲的载波频率与$Λ$配置中的两个原子跃迁共振，并且一种颜色在正折射区传播，另一种在负折射区传播。在这种超材料中，一种共振颜色的光以正群速度传播，另一种以负群速度传播。我们研究这些向前和向后传播的波的非线性相互作用，并发现自陷波，反向传播的辐射波，和热点的介质激发。
2013-02-01 nlin.PS physics.optics
