Space-Time Modulation Induced Non-reciprocity in Electromagnetic Metasurfaces
提出了电磁超颖表面中时空调制引起的非互易性，并利用严格的广义片层跃迁条件（GSTC）在平面波斜入射下进行了数值模拟。它是唯象地示出，时空调制的表面可伸缩性创建一个固有的不对称性相对于元表面上的方向扰动和输入波的横波动量，向前和向后传播之间，导致在非互易波传输。利用表面在时间和空间上的可伸缩性的周期性，Floquet模式展开方法被用来严格计算散射场，固有色散超颖表面，通过求解GSTC与因果洛伦兹表面可伸缩性相结合。各种谐波的解决方案显示和非互易波传输已被证实下的斜平面波入射。
2017-03-31 physics.optics
Few-Photon All-Optical π Phase modulation Based on a Double-Λ System
提出了一种基于双Λ系统的全光相位调制方案，并利用该方案在冷铷原子中实现了一个少光子脉冲与另一个少光子脉冲的π相移.通过改变外加激光场的相位，可以控制双Λ介质的性质。这种相位相关机制使得双Λ系统不同于传统的仅依赖于所施加的激光强度的基于交叉克尔的系统。该方案提供了一种新的途径来产生强非线性相互作用的光子，并可能在量子信息技术的应用潜力。
2013-02-08 physics.optics
Non-trivial scaling of self-phase modulation and three-photon absorption in III-V photonic crystal waveguides
研究了双光子吸收受抑制的光子晶体波导的非线性响应。群速度的适度降低（~ c/6 ~ c/15，系数为2.5）会导致三光子吸收的显著增强（30倍），远远超出预期的比例，与1/（vg）^[3]成正比。这种非平凡的缩放的有效非线性系数的结果从脉冲压缩，这进一步增强了光场超越纯粹的慢群速度相互作用。这些观测是在毫米长的慢光光子晶体波导中实现的，这是由于强的反常群速度色散和正啁啾。我们的数值物理模型与测量结果非常吻合。
2009-11-24 physics.optics
Photonic modal circulator using temporal refractive-index modulation with spatial inversion symmetry
动态折射率调制打破了时间反演的对称性，可以用来制作非互易的片上光子器件。为了实现幅度非互易性，所有这样的设备还需要打破空间对称性的调制，这增加了实现的复杂性。在这里，我们介绍了一种模式环行器，它通过三个模式之间的循环运动来实现振幅的非互易性。我们表明，这样的环行器可以实现在动态调制的结构，保持镜像对称，因此可以实现仅使用一个驻波调制器，这显着简化了动态调制的非互易设备的实施。我们还证明，在运输过程中所涉及的模式的数量方面，模式环行器代表的最小配置，在其中可以实现完整的振幅非互易性，同时保持空间对称性。
2021-05-10 physics.optics
Advances in Synthetic Gauge Fields for Light Through Dynamic Modulation
光子是不直接耦合到磁场的弱粒子。然而，有可能通过破坏互易性来产生光子规范场，使得光的相位取决于其传播方向。这种非互易相位表明光本身存在有效的磁场。通过适当地调整这个相位，就有可能证明通常与电子相关的量子效应，以及如最近所示的光的非平凡拓扑性质。本文综述了动态调制作为打破光的时间反演对称性和产生合成规范场的过程，讨论了动态调制在拓扑光子学中的作用，以及在高维拓扑光子学研究中的最新进展。
2018-03-06 physics.optics
Antiresonances and Ultrafast Resonances in a Twin Photonic Oscillator
本文研究了双耦合半导体激光器破缺锁相态的小信号调制响应特性。这些模式的扩展的稳定性和变化的不对称性允许引入一组丰富的有趣的调制响应特征，例如尖锐的谐振和反谐振以及在超过自由运行弛豫频率几个数量级的非常高的频率下的有效调制。
2018-08-11 physics.optics
Performance Improvement of True Time Delay Based Centralized Beamforming Control with the Modulation Instability Phenomenon for Wireless-Array Antennas
本研究利用调制不稳定性（MI）提升5G调制器性能，同时研发基于MI光纤调制频率梳的放大式真时延微波光子波束成形位控系统，实现广覆盖相控阵天线的宽带无波束斜视波束导向。
2023-10-19 physics.app-ph physics.optics
On the effects of self- and cross-phase modulation on photon purity for four-wave mixing photon-pair sources
研究了自相位调制和交叉相位调制对自发四波混频光子对联合光谱振幅的影响。特别是，被认为是从一对预示的光子的纯度，在计划的背景下，旨在最大限度地提高纯度和最小化的联合光谱振幅使用双折射相位匹配和短泵浦脉冲的相关性。我们发现，非线性相位调制效应将是有害的，并将限制量子干涉的可见性，可以实现在给定的生成速率。通过考虑每个光子与泵浦光之间的群速度走离，忽略每个波长处的群速度色散，得到了相位调制下的联合光谱振幅的近似表达式。群速度色散也可以包括与数值计算，它表明，它只具有很小的影响，考虑现实的参数的纯度。
2015-04-15 physics.optics quant-ph
Controllable linear $π$-phase modulation in a thermal atom vapor without diffraction or absorption
提出了一种对探测场在双$Λ$组态热原子蒸气中传输实现相位调制的方案。相位调制是基于探测场的线性极化率，通过利用原子的热运动消除傍轴衍射，并通过非相干泵浦场补偿剩余吸收。结果，实现了基本上独立于探测场的空间分布或强度的强可控均匀相位调制而没有近轴衍射。该相移可以通过控制或非相干泵浦场的强度来控制。一个可能的碱金属原子的原理验证实验进行了讨论。
2014-05-13 physics.optics quant-ph
Design Considerations for Phase Modulation in Testable Photonic Systems and Co-packaged Optics
本文比较了硅光子集成电路中热致相位调制和载流子电调制在Mach-Zehnder和微环调制器中的性能，分析了消光比、调谐效率、功耗和调制带宽等关键权衡，为可测试光子系统的相位调制策略选择提供设计指导。
2026-06-19 cs.ET physics.optics
Temporal modulation of a spectral compressor for efficient quantum storage
光子和量子存储器的有效相互作用需要光谱和时间模式匹配。在我们以前的工作中，我们提出了一种新的路线，光谱压缩宽带光子实现光谱模式匹配与窄带存储器，使用线性，时变光学腔的输入耦合的快速切换的基础上。在这项工作中，我们扩展我们的方法，以及通过利用腔的输出耦合的时变来实现时间模式匹配。我们数值分析了我们的时变腔的模式匹配和损耗性能，并提出了一种可能的实现集成光子学。
2022-01-26 physics.optics quant-ph
Zero phase delay induced by wavefront modulation in photonic crystals
本文研究了一种基于波前调制的电磁波传输零相位延迟的产生机制。数值模拟和实验都证明了波在二维三角形光子晶体中传播的零相位延迟特性。这种与传播距离无关的零相位延迟传输是由于光子晶体在波传播方向上具有不变的波前调制，其中相速度垂直于群速度，且沿能流方向具有平行的波前（或相锋）。这种效应可以推广到三维或其他人工工程材料中，为替代零折射率或零平均折射率材料获得理想的电磁波零相位延迟传播开辟了一条新的途径，具有重要的应用潜力。
2012-10-29 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Deterministic reshaping of single-photon spectra using cross-phase modulation
光的频率转换已被证明是通信、光谱学、成像和信号处理的关键技术。在量子领域，它也为实现量子网络提供了巨大的潜力，这些网络将不同的物理系统和量子增强的信息处理结合在一个大的计算空间中。在过去的二十年里，量子光（如单光子）的频率转换已经被广泛研究，使用全光混频，最终目标是实现无损和无噪声转换。我展示了另一种途径，这个目标使用频率转换引起的色散管理光子晶体光纤中的交叉相位调制。由于该过程的确定性和全光学性质，在通信频带中的单光子波包的无损和低噪声频谱整形已经很容易地实现，调制带宽高达0.4 THz。进一步证明了该方案适用于对非经典频率关联、波包干涉和两光子纠缠的控制。这种方法为量子信息处理提供了一种新的光子相干频率接口。
2016-04-07 physics.optics quant-ph
Control of quantum coherence of photons exploiting quantum entanglement
提出利用量子纠缠和局域相位操纵技术，在不改变光子强度分布下精确控制光子高阶量子相干性，可扩展至高阶并促进量子传感与成像应用。
2023-09-18 physics.optics quant-ph
Large-scale spectral bandwidth compression by complex electro-optic temporal phase modulation
量子光的谱-时整形在量子通信和光子量子信息处理中有着重要的应用。电光时间透镜最近被认为是一种无噪声，有效的单光子波包的光谱带宽操纵的工具。然而，基于单音调制的标准电光时间透镜由于对相位调制幅度的材料限制而表现出有限的带宽操纵。在这里，我们数值研究使用复杂的电光时间相位调制模式的带宽压缩的光超过多个数量级，并显示其在光子接口的量子网络应用的可行性。
2019-01-08 physics.optics quant-ph
Optical amplitude and phase modulation dynamics at the single-photon level in a quantum dot ridge waveguide
材料的非线性光学响应的振幅和相位提供了对决定其光学性质的潜在电子动力学的洞察。相敏非线性光谱技术被广泛应用于通过将复光信号场解调成其正交分量来探索这些动态;然而，光学响应的完全重建需要测量每个正交分量的幅度和相位，这在标准检测方法中通常会丢失。在这里，我们实现了一个外差探测方案，完全重建的光谱烧孔的振幅和相位响应的InAs/GaAs带电量子点。我们观察到一个超窄的吸收轮廓和相应的色散线形的相，这反映了纳秒的光学相干时间的带电激子跃迁。同时，测量对毫秒时间尺度上的电子自旋弛豫动力学敏感，因为这表现为幅度和相位调制的磁场相关延迟。可观的幅度调制深度和非线性相移高达0.09 $\timesπ$弧度（16 $°$）的证明，提供了新的可能性，在微弱的光子水平的正交调制与几个独立的控制参数，包括光子数，调制频率，失谐，和外部施加的领域。
2016-08-26 cond-mat.mes-hall physics.optics
Exploiting ITO colloidal nanocrystals for ultrafast pulse generation
能够响应光刺激的动态材料一直是设计新型光子器件和功能的追求，其中响应速度和幅度以及集成适应性和能量效率尤为关键。在这里，我们展示了利用可调谐溶液处理的胶体近零（ENZ）透明导电氧化物（TCO）纳米晶体（NC）中的超快和灵敏的非线性动力学过程产生超快脉冲，其电势响应速度>2 THz，调制深度为约23%，在约0.7 mJ/cm 2的泵浦下，除了ENZ增强效应之外，还受益于高度受限的几何结构。这些ENZ NC可以为动态光子和光电子器件提供可扩展和可印刷的材料解决方案。
2017-02-05 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Background-free quasi-steady-state photoinduced absorption spectroscopy by dual optical modulation
我们提出了一种简单而廉价的方法来测量无背景光诱导吸收光谱，通过实施双光调制方案。我们的目标是测量准稳态吸收光谱的长寿命的光激发，如极化子和三重态激子在有机半导体，当样品的光致发光是强的光诱导吸收信号相比。在我们的仪器中，我们在激发材料之前用机械斩波器调制频率为$f_{pu}$的连续波激光。我们测量透射率的分数变化的样品与可调谐的单色探针源调制在一个频率$f_{pr}$，并与数字锁相放大器在一个参考频率$f_{ref} = f_{pu} + f_{pr}$。我们使用一个简单的自制电子电路来产生锁相放大器的参考正弦波，该电路产生它们的和频信号。该方案允许测量由频率为$f_{pu} + f_{pr}$的泵浦激光引起的样品透射率的分数变化，而没有频率为$f_{pu}$的寄生信号，例如样品的光致发光或泵浦激光散射。我们通过测量一种高度发光的半导体聚合物聚（9，9-二辛基芴-co-苯并噻二唑）在10.K下的光致吸收光谱来证明这种方法的能力。我们比较这个测量有利的是，通过简单的调制后，减去占主导地位的光致发光背景的泵浦激光。
2010-07-25 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Demonstration of Spatial Self Phase Modulation based photonic diode functionality in MoS2/h-BN medium
本文利用MoS2纳米瓶的热致空间自相位调制效应，结合h-BN的可饱和吸收响应，实现了非互易光传播，并在液-固和固-固器件中演示了光子二极管功能。
2023-09-17 physics.app-ph physics.optics
High-Effciency Cross-Phase Modulation in a Gas-Filled Waveguide
在量子信息应用中，强交叉克尔非线性一直是人们所追求的。最近的工作表明，它们在行波配置中本质上是不可靠的：腔配置避免了这一点，但需要了解非线性和损耗。在这里，我们提出了一个详细的系统研究交叉相位调制和吸收，在铷蒸汽限制在一个空芯光子晶体光纤。使用双光子跃迁，我们观察到高达$π$ rad的相位调制，信号功率为25 $μ$ W，对应于$0.8 \times 10^{-6}$ cm $^2$ /W或$1.3 \times 10^{-6}$ rad/光子的非线性克尔系数$n_2$。
2013-06-19 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
