Propagation of an Airy-Gaussian beam in defected photonic lattices
数值研究了有限长艾里-高斯光束在缺陷光子晶格中的运动轨迹和形状的变化。光子晶体的调制深度、周期、正负缺陷、光束分布因子和非线性变化控制了光束的传输特性和自弯曲。对于正缺陷，在一定条件下可以形成赝周期振荡和局域化，而对于负缺陷，则产生扩散。此外，在自聚焦非线性的作用下，传输过程中可能会出现孤子。
2016-11-15 physics.optics
Spatial and frequency domain effects of defects in 1D photonic crystal
从空间和频率两个方面分析了一维光子晶体中缺陷对光子晶体的态密度和自发发射的影响。在我们的调查中，我们使用的一维PC缺陷的分析模型。我们的分析揭示了缺陷的存在如何导致缺陷模式出现。我们发现，在一维PC中的缺陷具有局部特征，可以忽略不计的PC位于远离缺陷的基本单元的区域。我们还分析了多重缺陷对光子带隙分裂的影响。
2009-12-19 physics.optics
Spontaneous Emission Control in a Tunable Hybrid Photonic System
实验证明了在可调谐混合光子系统中对自发发射速率的控制，该系统由两个用于自发发射控制的典型构建模块、光学天线和反射镜组成，每个模块提供局部光学态密度（LDOS）的修改。在开创性的Drexhage实验的超级模拟中，我们探测了纳米机械接近的镜子的LDOS。由于天线与其自身镜像的电动相互作用，超发射器跟踪镜像的逆LDOS，与裸源形成鲜明对比，裸源的衰减率与镜像LDOS成比例。
2012-12-27 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph physics.optics
Spontaneous emission decay and excitation in photonic time crystals
本文通过经典光-物质相互作用理论与Floquet分析，发现光子时间晶体在动量间隙频率处显著增强自发辐射衰减率，并实现原子自发激发与光子同时发射的非平衡过程。
2025-09-26 physics.optics
Asymmetric Band Diagrams in Photonic Crystals with a Spontaneous Nonreciprocal Response
我们研究了电磁波在由具有自发非互易响应的材料（如Tellegen（轴子）介质或拓扑绝缘体）形成的层状光子晶体中的传播。令人惊讶的是，它被证明是分层Tellegen光子晶体，同时打破空间反转和时间反转对称性总是有对称的色散图。有趣的是，我们表明，通过结合手性和非互易材料的光子带图可以表现出光谱不对称性，使得。此外，它表明，在某些条件下，两个并列Tellegen介质层具有类似的偏置铁氧体板的电磁响应。
2015-05-05 physics.optics
Coherent control of nonreciprocal optical properties of the defect modes in 1D defective photonic crystals with atomic doping
本文研究原子掺杂缺陷光子晶体的PT对称破缺，证明无需例外点即可使缺陷模式的反射与吸收非互易，并可通过驱动场和耗散率相干调控。
2025-02-19 physics.optics
Observations of Spontaneous Raman Scattering in Silicon Slow-light Photonic Crystal Waveguides
报道了硅光子晶体波导中自发喇曼散射的观测结果。报道了在六角晶格光子晶体硅薄膜中的单线缺陷波导中，连续波测量斯托克斯辐射的波长和功率依赖性。通过利用类TM模的布拉格间隙边缘色散进行泵浦增强和类TE基模的斯托克斯增强，观察到斯托克斯辐射在慢群速度区域增加了5倍。结果表明，硅光子晶体慢光波导器件中存在明显的非线性增强效应。
2008-07-22 physics.optics
Control spontaneous symmetry breaking of photonic chirality with reconfigurable anomalous nonlinearity
非线性系统中的自发对称性破缺提供了一种统一的方法来理解从希格斯机制[1]和超导性[2]到生态稳定性[3]和基因组生成[4]等截然不同的现象。自发对称性破缺通常被认为是具有固定发生条件和性质的非线性系统的内在性质，因为非线性相互作用的形式和大小不能被修改[5]。在这里，我们报告的发展可重构克尔光学非线性控制自发对称性破缺。这是通过本征克尔和级联二阶非线性过程之间的干涉实现的[6]。反常克尔效应包括负的自相位调制和竞争非线性过程之间的强度调谐已被证明。利用可重构克尔非线性，实现了对光子手性自发对称性破缺的原位抑制和促进。这项工作可以授权的实验研究自发对称性破缺在未开发的制度，并激发新的光子功能的发展。
2022-08-10 physics.optics
Investigation of Defect Modes of Chiral Photonic Crystals
本文研究了胆甾相液晶缺陷模的一些性质。结果表明，当CLC层较薄时，缺陷模的态密度和发射强度最大，而当CLC层较厚时，这些峰出现在光子带隙的边缘.类似地，当增益较低时，缺陷模的态密度和发射强度最大，而在高增益下，这些峰也在光子带隙的边缘处观察到。研究了低阈值激光和获得高Q值微腔的可能性。
2017-05-02 physics.optics
Interplay between spontaneous decay rates and Lamb shifts in open photonic systems
在这封信中，我们描述了修改后的衰减率和光子兰姆（频率）移动的量子发射器的相邻的光子谐振器的谐振态。这种描述说明了封闭（保守）和开放（耗散）系统行为的根本区别：在封闭系统中，兰姆位移受到发射线宽的限制，而在开放系统中，它克服了这一限制。
2018-04-23 physics.optics
Photonic crystal microdisk lasers with exceptional spontaneous emission coupling to the lasing mode
微盘激光器长期存在的一个问题是微盘中小的自发发射耦合率（β）。我们发现，这是由于发射极自发发射耦合到竞争的法布里-珀罗（FP）模的微盘腔。在此基础上，我们提出了一种新型的光子晶体微盘（PCM）激光器，以大幅抑制在垂直FP模式的光子态密度。结果，我们获得了比先前报道的室温下最高β 0.15增加三倍的β。当周期数大于1时，截断光子晶体中的自发发射控制变得有效。我们还实现了低温下三叠层PCM激光器，其β高达0.72，比典型的单微盘（0.03）高24倍，阈值降低了50%。
2011-12-08 physics.optics
The effect of defect layer on transmissivity and light field distribution in general function photonic crystals
从理论上研究了具有缺陷层的一般函数光子晶体，选取了$A$和$B$两种介质的线折射率函数，分析了缺陷层的位置、折射率和周期数对透射强度和电场分布的影响。我们得到了一些不同于传统光子晶体的新特性，这对光子晶体的设计有一定的指导意义。
2012-12-05 physics.optics
Defect-free surface states in modulated photonic lattices
我们预测，调制光子晶格的接口可以支持一种新型的通用表面态。这样的线性表面状态出现在截断的，但在其他方面完美的（无缺陷）晶格作为晶格势的周期性调制的直接结果，没有任何嵌入或非线性引起的缺陷。这与所有先前的研究形成鲜明对比，其中线性或非线性晶格中的表面状态，例如Tamm或Shockley型表面状态，总是与某种类型的结构或诱导表面缺陷的存在相关联。
2007-12-17 physics.optics
Properties of the defect modes in 1D lossy photonic crystals containing two types of negative-index-material defects
采用特征矩阵方法研究了电磁波在由负折射率材料（NIMs）和正折射率材料（PIMs）组成的一维缺陷有耗光子晶体（PC）中的传播.我们考虑对称和不对称的几何结构，两种不同类型的NIM缺陷层的结构的中心。研究了偏振态和入射角对两种结构透射谱中缺陷模的影响。结果表明，光子带隙内的缺陷模数目取决于NIM缺陷层的类型，而与几何结构无关。此外，它表明，随着入射角的增加，缺陷模式的频率增加。该性质也与结构的几何形状无关。研究结果可为设计新型窄带和多通道传输滤波器提供理论依据。
2013-03-20 physics.optics
Defected photonic crystal-based sensor with enhanced performance
提出了一种基于缺陷层（DL）的光子晶体（PC）光学生物传感器的改进结构，该结构可以通过缺陷模（DM）位移检测水中SARS-CoV-2的浓度。我们研究了4种类型的有缺陷的PC与不同的安排层内的完美的PC和它们对传感器的性能的影响。检查DM的灵敏度和振幅作为DL厚度的函数。此外，在DL的存在下的边缘模式的特性进行了研究。最后，我们得到了一个特征方程，以确定DM的波长为任意一个一维PC与各向同性的内部缺陷。
2022-08-09 physics.optics
Twist Defect in Chiral Photonic Structures
我们证明，扭转一部分的手征光子结构的螺旋轴周围产生一个单一的圆偏振本地化模式，引起传播中的异常交叉。直到交叉厚度，该缺陷导致透射峰值和具有与结构相同的旋向的圆偏振波的线宽的指数缩放。然而，在交叉点以上，线宽饱和，缺陷模只能被相反极化的波激发，导致反射峰而不是透射峰。
2002-10-18 physics.optics
Point-Defect-Localized Bound States in the Continuum in Photonic Crystals and Structured Fibers
我们证明了二维光子晶体中的点缺陷可以支持束缚态。限制的机制是光子晶体的缺陷模和布洛赫模之间的对称失配。这些BIC在没有带隙的情况下发生，因此提供了限制光的替代机制。此外，我们表明，这样的BIC可以在光纤几何形状中传播，并表现出任意小的群速度，这可以作为一个平台，用于增强非线性效应和结构光纤中的光-物质相互作用。
2021-05-24 physics.optics
Generation of vector beams in planar photonic crystal cavities with multiple missing-hole defects
提出了一种在含有多个缺孔缺陷的平面光子晶体腔中产生矢量光束的新方法。通过对谐振腔中谐振模的模拟，我们观察到每个缺陷中的光场具有不同的相位和偏振态分布，这就保证了缺陷散射光合成矢量光束的可能性。通过索末菲衍射理论计算的腔模的远场辐射图案呈现具有中空强度分布和偏振奇异性的矢量光束。此外，通过改变缺陷周围的空气孔，可以提高矢量光束从腔中的提取效率。这种基于平面光子晶体腔的矢量光束发生器可以为矢量光束在其传播和与物质的相互作用中的片上控制提供有用的见解。
2014-04-13 physics.optics
Localization and characterization of simple defects in finite-size photonic crystals
结构化材料如光子晶体需要在位置和组成它们的部件的光学特性上的高精度以用于最佳使用。在这里，我们提出了一个简单的层析算法，一个特定的格林函数的基础上，加上一阶玻恩近似，这使我们能够本地化和表征相同的缺陷在有限尺寸的光子晶体。该算法被提出作为监测此类材料的第一步。说明性的数值结果显示，特别是一些可能性的聚焦超过瑞利准则。
2007-07-18 physics.optics
Spontaneous emission control of single quantum dots by electromechanical tuning of a photonic crystal cavity
我们演示了嵌入在双膜光子晶体腔中的单个InAs量子点的自发发射率的控制的机电调谐的腔谐振。用静电场控制两个膜之间的分离，我们获得了腔模式与激子线的实时光谱对准，并且我们观察到共振时自发发射率的增强。腔已被调谐超过13 nm，而不转移激子能量。当点与模的耦合效率为92%时，获得了4.5的自发发射增强。
2012-07-12 physics.optics
Higher-order defect mode laser in an optically thick photonic crystal slab
光学厚平板的使用可以为使用光子晶体实现电流注入型激光器提供通用的解决方案。在这里，我们表明，横向高阶缺陷模式可以被设计为限制在这样的厚平板的光子带隙。使用模拟，我们表明，10^5的高Q值是可能的，从一个微调的二阶六极模。在实验上，我们实现了1347 nm的二阶六极模光泵浦脉冲激光，峰值阈值泵浦功率为88 μ W。
2012-11-14 physics.optics
Polarization properties of a symmetrical and asymmetrical nonreciprocal chiral photonic bandgap structure with defect
研究了具有非互易手征（双各向同性）层的完全周期和缺陷一维光子带隙结构的偏振特性。该方法的解决方案是基于2x2块表示转移矩阵制定。数值模拟进行了不同类型的结构（对称或不对称），以揭示反射和透射系数的频率，手征，非互易参数，和波的入射角的依赖关系。
2009-04-14 physics.optics
Emergence of Unpinned Dirac Points in Defected Photonic Crystals
本研究针对光子晶体中未固定狄拉克点（DPs）研究不足的问题，提出通过修改特定位置电介质盘参数构建二维缺陷光子晶体的新方法，实现未固定DPs并可调控其数量、位置及色散，为相对论光子波现象研究提供新手段。
2025-02-19 physics.optics
Design of two-dimensional photonic crystal defect states for quantum cascade laser resonators
基于导带电子跃迁的当前量子级联激光器主要是TM（垂直于外延方向的电场）极化的。在这里，我们提出了一个本地化的缺陷模式的研究，与必要的TM偏振，在连接的正方形和六边形晶格的二维（2D）光子晶体的应用作为量子级联激光谐振器。一个简单的基于群论的分析是用来产生一个近似的描述，位于不同的高对称点内的主机光子晶格的缺陷所支持的谐振模式。这种分析的结果进行了比较，与二维时域有限差分（FDTD）模拟，显示出两个分析之间的密切对应关系，并考虑在量子级联激光器设计的分析的潜在应用。
2004-10-11 physics.optics
Origins and conservation of topological polarization defects in resonant photonic-crystal diffraction
本文提出广义拓扑荷定义，揭示光子晶体平板共振衍射中偏振缺陷源于晶格耦合或带间耦合导致的模式简并，并证明给定衍射级的总拓扑荷在整个布里渊区内守恒且仅由晶格几何决定。
2023-10-31 physics.optics
Tunable band-notched line-defect waveguide in a surface-wave photonic crystal
提出并实验研究了一种由直线缺陷波导和侧面耦合缺陷腔组成的可调谐表面波光子晶体线缺陷波导。在宽带透射谱中可以观察到一个可调谐的窄阻带。我们还证明了通过改变侧面耦合缺陷腔的总数和柱高度可以方便地调节带陷线缺陷波导的滤波电平和滤波频率。带陷波函数是基于这样的想法，即具有侧耦合缺陷腔的谐振频率的传播表面模式将紧密地定位在缺陷位置周围，从波导输出中过滤。在微波频率下进行了透射光谱测量和直接近场轮廓成像，以验证我们的想法和设计。这些结果可以使新的带陷器件的设计和可调谐表面波滤波器的实现在一个单一的金属表面提供路线。
2016-06-24 physics.optics
Scattering from controlled defects in woodpile photonic crystals
具有足够高的折射率对比度的光子晶体显示部分或全部带隙。然而，超材料中的缺陷导致光散射和干扰传播波的消光。正缺陷体积和负缺陷体积都可能导致这种光学扰动。在这项研究中，我们制作和表征三维木堆光子晶体，与近红外光学波长的伪带隙。通过直接激光写入，我们有意地在周期性结构中引入随机缺陷。我们表明，我们可以考虑无序和规则的结构之间的差异模型随机缺陷散射。我们的研究结果为更好地控制和理解光子材料中缺陷的作用铺平了道路，这对于它们在潜在应用中的可用性至关重要。
2020-06-28 cond-mat.dis-nn physics.optics
Analysis of defect modes in one-dimensional photonic crystals with two defects
本文首次从零反射条件推导出含两个缺陷层的一维光子晶体缺陷模波长的解析表达式，并给出缺陷模合并与零反射条件公式，通过分析不同结构和带隙内场分布，为相关光学传感器与滤波器设计提供简化分析方法。
2024-08-08 physics.optics
Two-dimensional defect modes in optically induced photonic lattices
本文从理论上研究了二维光子晶格中局域缺陷和非局域缺陷引起的局域线性缺陷模。首先，当缺陷是局部的和弱的，从布洛赫带边缘分叉的缺陷模式的本征值解析推导。结果表明，在一个有吸引力（排斥）的缺陷，缺陷模式分叉出布洛赫带边缘正常（异常）的衍射系数。此外，缺陷模式的本征值和布洛赫带边缘之间的距离是指数小的函数的缺陷强度，这是非常不同的一维的情况下，这样的距离是平方小的缺陷强度。研究还发现，一些缺陷模分支不是从布洛赫带边缘分叉，而是从布洛赫带内的准边缘点分叉，这是非常不寻常的。其次，当缺陷是本地化的，但强，缺陷模式的数值确定。结果表明，排斥和吸引的缺陷可以支持各种类型的缺陷模式，如基本，偶极，四极和涡旋模式。这些模式存在于光子晶格的各种带隙中。随着缺陷强度的增加，当缺陷是排斥性的时，缺陷模式从较低的带隙移动到较高的带隙，但是当缺陷是吸引性的时，缺陷模式保持在每个带隙内，类似于一维的情况。当缺陷保持固定而施加的直流场（控制晶格势）增加时，观察到相同的现象。最后，如果缺陷是非本地化的（即，它持续在大的距离在晶格中），它表明，缺陷模式可以嵌入内部的连续谱，它们可以分叉出的边缘的连续谱代数，而不是指数。
2007-06-15 physics.optics
Reversible nonreciprocity in photonic structures infiltrated with liquid crystals
我们演示了如何实现可逆的非互易光学响应的周期性光子结构与一对缺陷，其中之一是一个非线性液晶缺陷层。双缺陷层结构在低强度下是对称的，并且在对应于液晶的光学重新排序的功率阈值以上变得不对称。我们发现，非互易效应可以通过改变波长作为结构内的缺陷模式相关的光局部化的结果来逆转。
2009-10-08 physics.optics
Loss-driven gain enhancements driven by topological singularities in non-Hermitian photonic crystals defects
University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）；California NanoSystems Institute, University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校加利福尼亚纳米系统研究院）
研究探讨了非厄米希光子晶体中纯损耗缺陷如何通过拓扑分支切割奇点实现传输矩阵奇异性的增强，并揭示了这种奇异性和非平凡 winding 数的反射系数之间的共振关系，从而实现高增益增强。
2025-10-27 physics.optics
Pseudospin-Polarized Topological Line Defects in Dielectric Photonic Crystals
电磁拓扑绝缘体由于其所支持的强边缘态而得到了广泛的研究。在这项工作中，我们提出了一个拓扑电磁系统的基础上的线缺陷的拓扑非平凡的光子晶体（PC）。采用有限差分超原胞法对预应力混凝土结构进行了模态分析。拓扑线缺陷态是赝自旋极化的，其能流方向由相应的赝自旋螺旋度决定。这些状态可以通过使用两个空间对称的线源阵列携带轨道角动量来激发。证明了光子晶体的单向传播特性，并证明了当光子晶体结构中引入无序时，单向传播是稳定的。
2019-08-26 physics.optics
Optomechanical coupling in a two-dimensional photonic crystal defect cavity
周期性结构的材料可以维持光学和机械模式。本文研究和实验观察了一个模体积为$\sim$ $3(λ/n)^{3}$的二维悬浮光子晶体缺陷腔的光机械特性。观察到两个家庭的机械模式：弯曲模式，与整个悬浮膜的运动，和本地化模式的频率在GHz制度对应于本地化的声子在光学缺陷腔的衍射限制的大小。我们演示了直接测量的光机真空耦合率使用频率校准技术。最高测量值超过250 kHz，表明在这种结构中的光学和机械模式的强耦合。
2010-11-29 physics.optics
Observation of Protected Photonic Edge States Induced By Real-Space Topological Lattice Defects
晶格中的拓扑缺陷（TD）是由于其实空间拓扑结构而不能通过局部扰动去除的基本晶格缺陷。我们发现，添加TD到一个山谷光子晶体产生的晶格向错，就像一个域壁和主机拓扑边缘状态。向错作用为连接一对拓扑电荷相反的TD的自由形式波导。晶格缺陷的实空间拓扑和能带拓扑之间的这种相互作用提供了一种新颖的方案，以实现具有鲁棒拓扑波导和谐振器的复杂布置的大规模光子结构。
2020-01-23 cond-mat.mes-hall physics.optics
Photonic defect modes in cholesteric liquid crystal with a resonant nanocomposite layer and a twist defect
本文研究了具有复合缺陷的胆甾相液晶的光谱特性。纳米复合材料层由分散在透明基质中的金属纳米球制成，并具有有效的谐振介电常数。对圆偏振波在该结构中的透射谱进行了求解。我们分析了缺陷模的频率与纳米复合材料的谐振频率一致时，缺陷模在禁带中的光谱分裂。缺陷模式的特性强烈依赖于纳米复合材料和纳米复合层之间的界面处的相位跳变的大小和方向。研究发现，外加电场可以有效地控制禁带宽度、缺陷模的位置和局域化程度。
2014-06-27 physics.optics
Symmetric two dimensional photonic crystal coupled waveguide with point defect for optical switch application
二维光子晶体由于其能够控制电磁波在晶体中的传播而被人们所熟知。1D和2D光子晶体比3D相对更容易制造，因为前者在微波和远红外区域工作，而后者在可见光区域工作，并且需要较小的晶格常数。在本文中，一个改进的二维PC与两个对称的波导通道，其中一个通道内的缺陷位于进行模拟。模拟结果表明，通过改变缺陷的折射率可以实现光开关。如果应用多于一个结构，则该特征可以潜在地应用于产生级联光开关。
2012-09-19 physics.optics
Optical biosensor based on a photonic crystal with a defective layer designed to determine the concentration of SARS-CoV-2 in water
我们提出了一种新的光学生物传感器的基础上光子晶体的缺陷层，它可以确定SARS-CoV-2的浓度在水中的缺陷模式的位移。考虑了缺陷层的折射率与水中病原体浓度的依赖关系的两种模型。确定了器件中光子晶体的最佳参数和缺陷层的最佳厚度。还证明了在所研究的结构中存在吸收的情况下，与透射模式相比，在反射模式下工作更有利。最后，得到了缺陷模的波长依赖性与SARS-CoV-2浓度的关系，并确定了传感器的灵敏度。
2022-02-03 physics.ins-det physics.optics
Coupled-mode theory for stimulated Raman scattering in high-Q/Vm silicon photonic band gap defect cavity lasers
我们证明了受激拉曼散射的动力学设计的高Q/Vm的硅光子带隙纳米腔通过耦合模理论框架对光泵硅激光。其他chi（3）效应，如双光子吸收和光学克尔，相关的自由载流子动力学，热效应，以及线性损耗，如腔辐射和线性材料吸收的相互作用，包括和数值研究。我们的结果澄清了机制的相对贡献和演变，并证明了激光和关闭阈值。我们的研究阐明了在单片硅高Q/Vm光子带隙缺陷腔中实现连续波和脉冲高效拉曼频率转换的条件。
2006-07-06 physics.optics
Spontaneous mirror-symmetry breaking in a photonic molecule
多腔光子系统，又称光子分子，是先进量子光学和非线性光学的理想多阱结构单元。在双阱势中出现的一个关键现象是反转对称性的自发破缺，即从阱中的离域态到两个局域态的转变，这两个局域态是彼此的镜像。虽然很少有理论研究已经解决了微观和纳米光子系统中的镜像对称性破缺，但迄今为止还没有实验证据。由于在这里实施的势垒工程，我们证明了自发的镜像对称性突破，通过一个干草叉分叉的PM组成的两个耦合的光子晶体纳米激光器。局域态的共存，通过切换它们与短脉冲。这为实现基于自发对称性破缺的超紧凑、集成、可扩展的光触发器提供了令人兴奋的前景。此外，我们预测这样的过渡与几个腔内光子的未来设备具有强量子相关性。
2014-11-24 cond-mat.mes-hall physics.optics
Radiation Peculiarities in Chiral Photonic Crystals
研究了具有各向同性缺陷的手征光子晶体在不同缺陷层厚度下的缺陷模和反射谱特性。研究了光子态密度谱和缺陷中心强度谱的特殊性。结果表明，有一个调谐的激光发射的可能性-由缺陷层厚度的变化-在掺杂有激光染料（与共振原子）和各向同性缺陷的CPC。结果表明，该系统可以作为一个可调谐窄带滤波器（或反射镜），具有可调的波长宽度和整个透射（反射）带的频率位置的可调。讨论了这些系统的辐射特性。结果表明，在一定的条件下，可以观察到缺陷模的反常强辐射，并且这些模式也可以产生低阈值激光。它还表明，辐射抑制是可能的缺陷模式。研究了群速度、群速度色散和非互易特性。
2017-04-05 physics.optics
Photonic crystals with topological defects
我们在椭圆柱的正方形格上引入拓扑亏损。尽管打破了平移对称性，长范围的位置顺序的圆柱导致剩余的光子带隙的光学态密度。然而，带边模式强烈修改的椭圆取向的空间变化。$Γ-X$带边模分裂成四个高强度区域，并且由于形成具有不同取向的晶畴，输出通量变得不对称。$Γ-M$带边模式具有围绕拓扑缺陷中心循环的能通量，从而产生光学涡旋。通过去除中心的椭圆柱，我们产生了由顺时针或逆时针循环波主导的局域缺陷态。流动方向可以通过改变椭圆方向来切换。单胞取向的确定性非周期性变化为光子晶体中的光控制增加了另一个维度，使得能够创建多样化的场图案和能量流景观。
2014-11-18 physics.optics
The sensitivity of refractive index sensors based on defected 1D photonic crystals: an analytical approach
本文首次推导含缺陷一维光子晶体光学传感器灵敏度的解析公式，证明无限厚缺陷层时其灵敏度等价于理想法布里-珀罗腔，并简化了此类传感器的分析与优化。
2024-03-30 physics.optics
Tamm plasmon Photonic Crystals : from Bandgap Engineering to Defect Cavity
首次报道了Tamm等离子体光子晶体的带隙工程--金属层周期性地图案化为亚波长周期晶格的Tamm等离子体结构。通过采用双周期设计，我们在实验上证明了一个完整的光子带隙高达$150\,nm$在电信范围内。此外，这种设计提供了很大的灵活性，以按需且独立地定制从$30\,nm$到$150\,nm$的带隙大小及其在$50\,nm$内的光谱位置。最后，通过在Tamm等离子体光子晶体中引入缺陷腔，实验证明了$1.6μm$的最终腔支持单个高度受限的Tamm模式。所有的实验结果与数值计算完全一致。我们的研究结果表明，工程师与混合金属/电介质结构的表面模式的新的带色散的可能性，从而打开了道路，Tamm等离子体在拓扑光子学，超材料和宇称对称物理的应用。
2018-10-14 physics.optics
Spontaneous emission rate and the density of states inside a one dimensional photonic crystal
研究了一维光子晶体（1D PC）中不同密度的电磁场。赫兹矢量形式主义是用来计算格林张量内的层状结构，半解析。基于所得到的格林张量，计算并讨论了一维光子晶体的局域电磁态密度和态密度。用格林张量近似计算了一维光子晶体内部的Bloch态密度，并与基于一维光子晶体色散关系的精确计算结果进行了比较。使用实际的一维PC参数在可见光范围内，上述量的计算和验证的全波求解器基于有限元法（FEM）。这些公式和计算结果对热辐射和自发辐射的研究有一定的参考价值。
2021-10-31 physics.optics
Optical bistability in one dimensional doped photonic crystals with spontaneously generated coherence
研究了中心层掺杂$Λ$型三能级原子的多层一维光子晶体中的光学双稳态。我们考虑到自发产生的相干性的影响时，较低的原子能级是足够接近彼此，在这种情况下，克尔型的非线性响应的原子被增强。用数值非线性传输矩阵方法计算了探测光在缺陷模窗口中的传输。我们发现，作用在缺陷层上的控制场的拉比频率和探测场与原子共振的失谐量可以用来控制磁滞回线的大小和对比度以及光学双稳的阈值。特别是，我们发现，在最佳的自发产生的相干性，三个数量级的阈值可以实现相对于没有相干性的情况下。
2013-09-08 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph physics.optics
Tailoring Defects in Photonic Time Crystals for Coherent Energy Control
Seoul National University（首尔大学）
本文提出通过优化光子时间晶体中的缺陷参数（介电常数和持续时间），利用时间传输矩阵的解析梯度实现预设的相干能量放大和抑制，并揭示了动量间隙导致的放大与抑制之间的内在不对称性。
2026-05-28 physics.optics
Magneto-optical switching in microcavities based on a TGG defect sandwiched between periodic and disordered one-dimensional photonic structures
利用磁光材料来制造光子晶体为通过施加磁场来实现光学调谐提供了独特的机会。在这项研究中，我们模拟了微腔的透射光谱，其中布拉格反射器由二氧化硅（SiO2）和氧化钇（Y2O3）和缺陷层由TGG（Tb3Ga5O12）制成。我们表明，应用程序的外部磁场的微腔的缺陷模式的调谐结果。在模拟中，我们考虑了材料的折射率和费尔德常数的波长依赖性。一个约22 nm的缺陷模式的磁场为5 T，在低温（8 K）的调谐，证明。此外，我们还讨论了利用无序光子结构作为反射器来调谐微腔的可能性。在存在磁场的情况下，这种微腔在宽范围的波长中显示出共振的移位。本研究提出一种非接触式光学调谐方法。
2017-02-08 physics.optics
Generation of Orbital Angular Momentum by a Point Defect in Photonic Crystals
轨道角动量作为电磁波的一个有吸引力的自由度，可以为经典和量子通信提供无限的通信信道。对OAM生成的探索激发了各种设计，包括螺旋相位板、天线阵列、超表面和计算机生成的全息图。在这项工作中，我们从理论和实验上证明了一种方法来产生OAM携带电磁波的三维（3D）光子晶体（PC）中的点缺陷。同时激发两个振动缺陷状态与精心设计的相位延迟产生一个旋转状态携带OAM。通过将线缺陷中的导波转换为点缺陷中的局域波，然后转换为自由空间中的辐射涡旋波，成功地实现了OAM索引1、-1、2和-2。这项工作提供了一个物理机制，以产生OAM的PC，特别是当OAM生成是与其他设计集成。
2018-08-20 physics.optics
Spontaneous emission enhancement from polymer-embedded colloidal PbS nanocrystals into Si-based photonics at telecom wavelengths
实验研究了300K下光激发PbS_（10）（NC）光致发光（PL）与Si基环形谐振腔和波导的耦合。将PbS NC以各种浓度溶解到酚醛清漆聚合物中并通过滴铸施加。耦合机制和自发发射增强的实验研究和理论预测进行了比较。对于中心波长约为1.45μm的发射和透射，获得了2500的质量（Q）因子。光致发光强度与激发功率呈线性关系，且Q值没有降低。通过这种多功能技术获得具有稳定光学特性的器件。
2013-01-26 physics.optics
Label-Free Spontaneous Raman Sensing in Photonic Crystal Fibers with Nanomolar Sensitivity
首次报道了一种通过热泳和蒸发在空芯光子晶体光纤端面形成薄膜来显著提高自发拉曼灵敏度的方法。有机和无机纳米粒子的检测灵敏度增加了6个数量级以上，便于在溶液中寻找痕量分析物。两个纳米粒子，氧化铝和聚苯乙烯，检测证明了下降到392纳米，而不使用表面增强拉曼光谱或其他化学为基础的程序。这种新的薄膜沉积方法简化了对小痕量化合物的同时检测和分析，这是使用传统自发拉曼的一项艰巨任务。
2021-12-28 physics.app-ph physics.optics
Voltage-induced defect mode interaction in a one-dimensional photonic crystal with a twisted-nematic defect layer
研究了扭曲液晶渗透的电调谐一维光子晶体（1D PC/TN）带隙中的缺陷模。从实验和理论上研究了它们在外加电压下的频移和干扰。我们处理的情况下，缺陷层的厚度远大于波长（莫甘条件）。从理论上证明了缺陷模在椭圆偏振态下可以具有复杂的结构。在宇称相反的情况下，两组偏振模相互作用，并表现出避免交叉的现象。
2011-10-21 physics.chem-ph physics.comp-ph physics.optics
Coupling Analysis of Electromagnetic Field Transverse Magnetic (TM) on 2D Photonic Crystals with Symmetrical Refractive Index Defect Using Tensor Green Method
光子晶体是具有周期性变化的折射率或介电常数的介电材料，从而阻止具有特定频率和方向的光的传播。该频率范围被称为光子带隙（PBG）。如果在光子晶体中取一根棒来改变光子晶体的结构，就可以得到波导。在给定的参数下，在波导通道周围设置对称缺陷结构，波导与腔体之间发生耦合。耦合是指在光子晶体中传输部分或全部的电磁场取决于电磁场的频率。格林张量法可以用来计算二维光子晶体中的总电场。借助MATLAB程序可以实现二维光子晶体总电场的可视化计算。通过对文献的分析，结合带隙图和缺陷处的场能量分析，发现耦合发生时产生最大能量的有效频率在带隙的中间频率区间。
2011-12-22 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
From Atomic Defects to Integrated Photonics: A Perspective on Solid-State Quantum Light Sources
本文探讨了固态量子光源在量子技术中的应用，包括材料景观、集成路径及与量子传感、通信和计算的接口。
2025-12-16 physics.optics
Guided resonances in photonic crystals with point-defected aperiodically-ordered supercells
本文研究了基于点缺陷无序超原胞的光子晶体平板中的导共振激发。具体参考穿孔板结构和Ammann-Beenker八边形晶格几何形状，我们进行了平面波响应和底层模态结构的全波数值研究，这说明了引入保序和破序缺陷引起的代表性效应。我们的研究结果表明，通过明智地引入点缺陷，打破超原胞镜对称性，使激发，否则不耦合GR，控制其场分布的对称性，从而构成一个有吸引力的替代方案，这些GR工程方法的基础上的孔形状的不对称。在这个框架中，考虑到它们可以提供的各种不等价的缺陷位点，非对称有序的超晶胞似乎天生就适合。
2009-10-02 physics.optics
