Optically tunable Mie-resonance VO2 nanoantennas for metasurfaces in the visible
超表面是一种纳米结构的表面，可以允许任意操纵光。在其设计中实现动态可调性可以允许超表面的光学功能随意快速修改。光学特性的最显著和鲁棒的可调谐性由诸如二氧化钒（VO 2）和碲化锗锑（GST）的相变材料提供，但是它们的实现仅限于近红外波长。在这里，我们证明了具有广泛可调米氏共振的VO 2纳米天线可以用于设计可调超表面在可见光范围内。在以前的演示中的介电-金属相变诱导的可调谐性相比，我们表明，介电Mie谐振VO 2纳米天线提供显着的散射和消光调制深度（5-8 dB和1-3 dB，分别）在可见光的可调谐性。此外，这些强共振可以使用连续波激光器进行光学切换。我们的研究结果建立了VO 2纳米结构作为光学可调超颖表面的低损耗构建块。
2021-01-28 cond-mat.mes-hall physics.optics
Frequency combs induced by optical feedback and harmonic order tunability in quantum cascade lasers
本研究揭示量子级联激光器中光反馈可触发并调谐频率梳的谐波阶数，扩展了梳状区域，为可调谐梳源等应用开辟新途径。
2023-10-16 physics.optics
Tamm Plasmon--Enhanced Widely Tunable Near-Infrared Nanolaser with Superior Efficiency and Output Power
Bangladesh University of Engineering and Technology（孟加拉国工程与技术大学）；BRAC University（布拉格大学）；University of Alberta（阿尔伯塔大学）
利用Tamm等离子体共振和双DBR反馈，实现宽调谐近红外纳米激光器，具有高效率、高输出功率和低损耗特性。
2026-01-02 physics.app-ph physics.optics
Black phosphorus-based anisotropic absorption structure in the mid-infrared
黑磷（BP）是一种新兴的二维（2D）材料，具有迷人的光学性质，在光学和光子器件中形成了一种有前途的构建块。在这项工作中，我们提出了一个简单的结构，由聚合物和低折射率对比度的介电材料夹在BP，并通过在中红外的引导共振的临界耦合的数值演示了完美的吸收机制。由于BP固有的面内各向异性特征，所提出的结构表现出高度偏振相关的吸收特性，即，在相同波长下，该结构对TM偏振的光吸收达到99.9 $\%$，而对TE偏振的光吸收仅为3.2 $\%$。此外，通过调节BP的电子掺杂、结构的几何参数以及光的入射角，可以灵活地调节吸收峰和共振波长。该结构具有高效吸收、显著的各向异性、灵活的可调谐性和易于制作等优点，在设计中红外偏振选择性可调谐高性能器件如偏振器、调制器和光电探测器等方面具有广阔的应用前景。
2019-06-30 physics.app-ph physics.optics
Continuously Red-Shift and Blue-Shift Wavelength-Tuneable, Narrowband, High Harmonics in the EUV - X-ray Regime for Resonance Imaging and Spectroscopies
提出一种利用可见光激光在极紫外-软X射线波段产生连续可调谐窄带高次谐波的新技术，通过调节脉冲等参数实现谐波红移或蓝移，并生成低于300阿秒的脉冲串，适用于铁磁纳米结构等材料的共振成像与光谱学研究。
2023-07-03 physics.optics
Phase-change perovskite tunable microlaser
自激光器发明以来，新增益介质和器件架构的采用为需要特定功率、尺寸、光谱、空间和时间可调谐性的各种应用提供了解决方案。本文介绍了一种基于相变钙钛矿超颖表面的新型可调谐半导体激光器，该超颖表面同时作为增益介质和光腔。作为原理论证的证明，我们制作了一个亚波长薄的钙钛矿超颖表面支持连续束缚态（BIC）。在钙钛矿结构相变时，其折射率和增益都显著变化，从而诱导快速（1.35 nm/K速率）和宽光谱可调谐性（在近红外中>15 nm）、偏振涡旋之间的确定性空间模式跳跃以及微激光器的滞后光学双稳性。这些特性突出了相变钙钛矿可调谐激光器的独特性，它可以在紧凑和低成本的光学多路复用器，传感器，存储器和激光雷达中找到广泛的应用。
2021-07-12 physics.app-ph physics.optics
Ultra-wide plasmonic tuning of semiconductor metasurface resonators on epsilon near zero media
完全可重新配置的超表面将使新型光学设备能够提供对电磁波束形成的前所未有的控制。实现可重构性的主要挑战是需要产生亚波长、低Q超颖表面谐振器的大的可调谐性。在这里，我们证明了大的折射率调谐可以有效地促进在中红外波长使用新的温度依赖性控制自由载流子折射。在掺杂InSb中，我们证明了电子有效质量的近两倍增加，导致远大于传统热光效应的正折射率偏移（Δn>1.5）。在未掺杂的薄膜中，我们证明了超过10倍的热自由载流子浓度的变化，产生一个接近统一的负折射率偏移。利用这两种效果在一个单一的谐振器系统，本征InSb线上的重掺杂（接近零）InSb基板，我们展示了动态可调谐米氏谐振。观察到的大于线宽的共振位移（Δλ>1.5μm）为高度可调谐和可重构的中红外半导体超颖表面提供了新的途径。
2017-02-04 physics.optics
Fully-tunable femtosecond laser source in the ultraviolet spectral range
我们在实验上证明了相干飞秒光源在整个紫外光谱区的完全可调谐性。实验采用近红外参量激光驱动高次谐波产生技术。通过在1100至1900 nm范围内调谐驱动波长，我们产生了从近紫外到极紫外的强烈谐波。对于一阶谐波，每次发射的光子数为10^7。许多新的科学前景，预计将受益于使用这样的桌面可调源。
2011-10-04 physics.optics
Polarization-Tuned Fano Resonances in All-Dielectric Short-Wave Infrared Metasurface
École Polytechnique de Montréal（蒙特利尔理工学院）；Leibniz-Institut für Kristallzüchtung（莱布尼兹晶体生长研究所）
本文提出一种全介质硅集成元表面，通过偏振调控实现短波红外范围的费诺共振控制，用于高灵敏度折射率传感。
2022-12-01 cond-mat.mes-hall physics.optics
Dispersion engineering of infrared epsilon-near-zero modes by strong coupling to optical cavities
Indian Institute of Science Education and Research, Mohali（印度科学教育研究所）
本文通过强耦合光学腔体实现对ENZ模式色散的精确控制，利用可调偏振器和相变材料实现动态色散调控，推动了ENZ相互作用的研究和应用。
2023-03-30 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Novel Long-Wave Near-Infrared Fluorescence Bands in Tricarbocyanine Dyes
本文研究三种三碳菁染料，发现其在1605–1840 nm的新型长波近红外荧光谱带，并评估光稳定性、pH与热稳定性，为生物医学成像应用提供依据。
2025-05-05 physics.chem-ph physics.optics
Engineering band selective absorption with epsilon-near-zero media in the infrared
本研究提出一种基于ENZ材料ITO纳米光栅的三层涂层，实现红外波段广角高吸收，为热管理和能量收集提供新途径。
2024-11-05 physics.app-ph physics.optics
Experimental demonstration of directive Si3N4 optical leaky wave antenna with semiconductor perturbations at near infrared frequencies
方向图可调的定向光漏波天线是一种很有前途的集成光调制和扫描器件。使用CMOS兼容的半导体平面波导技术制造的OLWA具有提供高方向性以及用于调制和切换能力的电可调谐性的潜力。我们实验证明了从氮化硅（$Si_3N_4$）波导为基础的OLWA的定向辐射。OLWA设计包括50个埋在波导内的晶体Si扰动，周期为1 μm，每个长度为260 nm，高度为150 nm，导致电信波长的定向辐射图案。在1540 nm波长处测得的远场辐射方向图具有很强的方向性，在与波导轴成84.4°角处强度最大，半功率束宽约为6.2°，这与我们的理论预测一致。半导体微扰的使用有助于电子辐射控制，这是由于微扰中的载流子密度变化引起的折射率变化。为了评估电调制能力，我们研究了Si微扰中的载流子注入和耗尽，并研究了锗中的Franz-Keldysh效应。理论分析表明，在耗尽模式下，当折射率变化为$3\times10^{-4}$时，硅线调制器的-3 dB调制带宽为75 GHz;在注入模式下，当折射率变化为$1.5\times10^{-2}$时，硅线调制器的-3 dB调制带宽为350 MHz。Franz-Keldysh效应有可能在电信波长的辐射控制中产生非常快的调制。
2015-02-20 physics.optics
Plasmonic properties of individual gallium nanoparticles
镓是一种等离子体材料，提供紫外到近红外的可调谐性、容易和可扩展的制备以及纳米颗粒的良好稳定性。在我们的贡献中，我们通过实验证明了单个镓纳米颗粒的形状和大小与其光学性质之间的联系。为此，我们利用扫描透射电子显微镜结合电子能量损失谱。使用在超高真空条件下操作的内部开发的泻流单元，在氮化硅膜上直接生长直径在10 nm和200 nm之间的透镜形镓纳米颗粒。我们已经通过实验证明，它们支持局域表面等离子体共振，并且它们的偶极模式可以通过它们的尺寸从紫外到近红外光谱区域进行调谐。测量得到了使用真实颗粒形状和尺寸的数值模拟的支持。我们的研究结果为镓纳米颗粒的未来应用开辟了道路，例如在能量收集或紫外发射器的等离子体增强发光中的太阳光的高光谱吸收。
2022-12-28 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Mie-lithography: void-resonance-assisted femtosecond laser printing for deep-ultraviolet to near-infrared nano dispersion devices
State Key Laboratory of Precision Measurement Technology and Instruments, Department of Precision Instrument, Tsinghua University（精密测试技术与仪器国家重点实验室，精密仪器系，清华大学）；MIIT Key Laboratory of Complex-field Intelligent Exploration, School of Optics and Photonics, Beijing Institute of Technology（工业和信息化部复杂场智能探测重点实验室，光学与光子学院，北京理工大学）
本研究提出米氏光刻技术，通过在空气中制造纳米腔体激发米氏共振，实现高分辨率的宽波段光谱调控，展示了单材料集成的深紫外至近红外纳米光谱仪。
2026-09-29 physics.optics
Broad-band Mid-infrared Laser Generation via Cascading Deceleration in Plasma Channels
Tsinghua University（清华大学）；National Key Laboratory of Plasma Physics, Laser Fusion Research Center, China Academy of Engineering Physics（中国工程物理研究院激光聚变研究中心等离子体物理国家重点实验室）；Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）
本文提出一种级联减速方案，利用等离子体通道实现低能量输入的宽频带中红外激光生成，适用于高重复率激光系统，实现高功率超短脉冲输出。
2026-03-21 physics.acc-ph physics.optics
Narrow quadrupolar surface lattice resonances and band reversal in vertical metal-insulator-metal gratings
我们报告窄四极表面晶格共振（SLR）垂直入射下，和观察，第一次，由垂直的金属-绝缘体-金属纳米光栅，这是嵌入在一个均匀的介电环境中的SLR支持的带反转效应。模拟结果表明，在垂直入射下，可以在近红外波段激发出线宽为1~nm、品质因数为979的四极激光测距仪;在斜入射下，可以激发出品质因数较大（品质因数>=150）的离面双极激光测距仪。通过改变入射角，SLR波长可以在750 nm的极宽带范围内连续调谐，覆盖大部分近红外区域，并且品质因数呈指数下降。值得注意的是，共振线形也可以动态地从一个不对称的Fano形的下降到一个峰，一个下降/峰对，和一个完美的对称洛伦兹峰，这表明带反转效应的外观。我们期望具有宽带可调谐性和可调谐线型的高Q值激光器在增强纳米激光、非线性光学和传感等纳米尺度光-物质相互作用方面具有潜在的应用前景。
2021-08-05 physics.app-ph physics.optics
Localized Resonant Phonon Polaritons in Biaxial Nanoparticles
针对现有极化激元研究仅局限于各向同性/单轴结构的问题，本文合成了具有中红外高Q局域双曲声子共振的双轴纳米结构，建立了各向异性颗粒高阶共振理论并经近场测量验证，为新一代各向异性谐振器设计奠定基础。
2024-04-15 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Tuning Multipolar Mie Scattering of Particles on a Dielectric-Covered Mirror
本文提出将硅微球置于介质覆盖反射镜上，通过 Mie 共振与驻波、波导模式耦合来调控多极散射，并展示中红外单粒子分子指纹检测与光排斥力应用。
2023-11-11 physics.app-ph physics.optics
