Two-Level Laser-like Emission by the Interaction of Self-Induced Transparency Solitons and Surface Anderson Localizations of Light
Viola Folli, Claudio Conti
自感透明脉冲在嵌入二能级系统的随机介质中传播，可以将能量转移到局域安德森态。这允许两级激光样作用的开始。
Self-induced transparency pulses propagating in a random medium embedded in a two-level system can transfer energy to localized Anderson states. This allows the onset of two-level laser-like action.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
继续探索
Anderson localisation and optical-event horizons in rogue-soliton generation
我们揭示了线性安德森局域化过程和非线性调制不稳定性之间的关系。由于随机背景噪声，在一定的时间间隔内形成安德森局域模。这种局部模式种子形成的孤立波，将出现在调制不稳定性过程中，在这些首选的时间间隔。之后，色散波和孤子之间的光学事件视界效应产生了一个有利于孤子碰撞的人工集体加速度，这最终可能导致流氓孤子的产生。
Solitonization of the Anderson Localization
研究了在高斯随机势存在下一维非线性薛定谔方程的亮孤子形状与无序诱导局域化的形状之间的关系。重点讨论了具有随机势的非线性Schroedinger方程的束缚态的聚焦非线性，对于局域化程度最高的束缚态，利用微扰理论和变分方法，按照无序系统的统计力学方法，得到了非线性本征值和局域化长度的显式表达式.我们数值研究的线性稳定性和“超局域化”。发现无序平均安德森局域化的分布服从非局域非线性薛定谔方程
Anderson localization of solitons in optical lattices with random frequency modulation
本文报道了随机频率调制下光晶格中行走孤子的Anderson型局域化现象，表现为随着频率涨落水平的增加，孤子在晶格非均匀性上的俘获几率显著增加。的本地化过程是非常敏感的晶格深度，因为在浅晶格中行走孤子经历随机折射和/或多重散射相对较深的晶格，其中孤子通常固定在附近的调制频率的局部最小值。
Weak-Light Ultraslow Vector Optical Solitons via Electromagnetically Induced Transparency
提出了一种在寿命展宽的五态原子介质中利用电磁诱导透明产生时间矢量光孤子的方案。我们表明，这种方案，这是从根本上不同于被动的一个通过使用光纤，是能够实现无失真的矢量光孤子与超低的传播速度在非常弱的驱动条件下。我们证明了解析和数值计算，它是很容易实现Manakov时间矢量孤子通过积极操纵色散和自和交叉相位调制系统的影响。
Spatiotemporally Localized Multidimensional Solitons in Self-Induced Transparency Media
“光子弹”是一种在空间和时间上都具有局域性的多维孤子。我们证明了这种孤子存在于二维和三维自诱导透明介质中，并且是完全稳定的。我们的近似解析计算，支持和直接数值模拟验证，产生一维Sine-Gordon孤子的多维推广。
Stern-Gerlach effect of multi-component ultraslow optical solitons via electromagnetically induced transparency
提出了一种利用电磁诱导透明（EIT）实现（n + 1）pod能级相干原子系统中n分量（n > 2）高维超低光孤子Stern-Gerlach效应的方案.从Maxwell-Bloch方程出发，导出了（3+1）维耦合非线性薛定谔方程，描述了n个探测场包络的时空演化.研究表明，在EIT条件下，利用Stern-Gerlach梯度磁场可以使耦合超慢光孤子的n个分量发生明显的偏转。这种超慢光孤子的稳定性可以通过大失谐激光场产生的光晶格势来实现。
Nonclassical lattice solitons in optical lattice via Electromagnetically induced transparency
提出了一种基于光感应的光学四能级原子分立系统。利用电磁感应透明中的增强自相位调制效应和巨克尔效应，提出了在该系统中产生非经典晶格孤子的理论方案。通过控制光场的作用，可以将功率密度和光子通量调节到很低的水平，从而使孤子以很低的群速度传播。通过改变失谐$Δ_{1}$的符号，可以在该系统中产生同相和$π$异相NLS。
Controlled absorption and all-optical diode action due to collisions of self-induced transparency solitons
研究了均匀加宽二能级介质中反向传播自感透明孤子的非弹性碰撞。由于与适当选择的控制脉冲的不对称碰撞，脉冲的能量几乎可以被介质完全吸收。由此制备的介质态展示了全光二极管的性质，其从一个方向传输脉冲而从另一个方向阻断脉冲。研究了可控吸收效应的饱和过程、局域场校正的影响以及二极管作用的参数范围。
Ultrashort self-induced transparency plasmon solitons
本文研究了金薄膜中表面等离子激元的带间自诱导透射。我们通过使用一个版本的广义非线性薛定谔方程耦合到Bloch方程的金的价电子的场包络的光传输模型，预测自诱导的超短等离子体孤子的脉冲宽度低于10 fs的透明度。我们证明了来自周围介质的克尔非线性可以用来补偿群速度色散，并且自诱导传输机制可以有效地减少失相和衰减过程的影响。
Quantum Squeezing of Slow-Light Dark Solitons via Electromagnetically Induced Transparency
研究了在具有消焦Kerr非线性的冷原子气体中，通过电磁感应透明（EIT）产生的慢光暗孤子（SLDS）的量子效应。通过求解描述量子涨落的非厄米特本征值问题，我们计算了SLDS的量子涨落，发现只允许一个零模。这与亮孤子的量子涨落不同，亮孤子中存在两个独立的零模。我们严格证明了由连续模和零模组成的本征模是双正交的，构成了一个完整的双正交化基，这对计算SLDS的量子涨落是有用的.结果表明，由于EIT效应产生的大的Kerr非线性效应，SLDS可以实现显著的量子压缩，其压缩效率可以通过Kerr非线性效应和孤子的振幅来控制，并可以远高于亮孤子的压缩效率.我们的工作为量子非线性光学和非厄米物理的发展以及在量子信息处理和精密测量中的应用做出了贡献。
Surface polaritonic solitons and breathers in a planar plasmonic waveguide structure via electromagnetically induced transparency
提出了一种在由透明层、金属层和三能级原子介质层组成的平面等离子体波导结构中无耦合器激发表面极化激元孤子和呼吸子的方案。在所提出的系统中，增强的克尔非线性是通过在底部原子介质中的电磁感应透明（EIT），这可以通过适当的调制的频率失谐和拉比频率的驱动激光场来控制。这种非线性平衡了系统中的色散，从而为激发极化激元孤子提供了必要条件。结果，系统产生了横向自陷的亮、暗表面极化激元孤子，它们在金属和EIT介质的界面处被紧密引导。此外，我们调查的激发表面极化激元Akhmediev呼吸在金属EIT介质界面的建议系统。在所提出的平面等离子体波导结构中，通过适当地选择参数，实现了表面极化激元Akhmediev呼吸子的稳定传播。这种实验上可行的方案可能是非常重要的高度紧凑的纳米光子器件的光学制度的发展。
Optical rogue waves and W-shaped solitons in the multiple self-induced transparency system
我们研究了多重自诱导透明（SIT）系统中平面波背景上的局域非线性波，与单一SIT系统相比，该系统描述了光波放大和控制的重要增强。给出了一个紧行列式表示的多参数有理解族。我们证明了这类解包含已知的流氓波解和不寻常的W形孤子解，它严格对应于包含调制不稳定性和低扰动频率区域稳定性的线性稳定性分析。通过适当选择电场分量的背景波数，揭示了反常波与W形孤子之间的状态转换以及高阶非线性叠加模。特别是，我们的结果表明，多SIT系统承认平稳和非平稳的非线性模式在对比的结果在单一的SIT系统。相应地，详细揭示了非线性波的轨迹和频谱等重要特征。
Maximal Anderson Localization and Suppression of Surface Plasmons in Two-Dimensional Random Au Networks
本文通过实验和理论研究了二维随机金网络中的安德森局域表面等离激元共振，发现其具有接近理论极限的高品质因数和空间局域化，并揭示了其在约1.7 eV以上消失的机制，从而解释了该网络的高光学透明度。
Electromagnetic pulse transparency in coupled cavity arrays through dispersion management
我们从理论上证明了在无限长一维耦合腔阵列中可能出现慢光自诱导透明孤子，每个腔包含一个量子比特。我们预测了脉冲透明度对它的无量纲宽度$τ_0$的实质依赖性。特别地，其宽度范围从$τ_0\ll 1$到$τ_0\lesssim 1$的短脉冲表现出简单的、几乎线性的色散规律，具有腔阵列光子带隙的数量级的有限频率间隙。也就是说，介质对于载波频率低于光子带隙的非常短的脉冲是不透明的。当脉冲宽度超过临界宽度时，孤子脉冲色散规律中出现了一个被有限带隙隔开的孪生透明窗口。在所提出的设置中观察预测的效应将有助于理解自诱导透明效应的一般性质和未来在量子技术器件设计中的应用。
Transport Phase Diagram and Anderson Localization in Hyperuniform Disordered Photonic Materials
超均匀无序光子材料（HDPM）是一种具有非常规光学特性的空间相关介质结构。它们可以对长波长辐射透明，同时在另一个频率范围内具有各向同性带隙。这种现象提出了关于光子通过无序介质传输的基本问题。虽然光学透明性对经常性的多重散射是稳健的，但对诸如扩散多重散射或安德森局域化的其他输运机制知之甚少。在这里，我们调查的带隙，我们报告的安德森局域化在二维隐身HDPM使用数值模拟的态密度和光输运统计。为了建立一个统一的观点，我们提出了一个传输相图。我们的研究结果表明，仅依赖于相关的程度，介电材料可以从本地化行为过渡到带隙跨越由弱耦合状态之间的隧穿主导的中间制度。
Quantum Squeezing of Slow-Light Solitons
研究了工作在电磁感应透明（EIT）条件下的$Λ$型三能级原子系统中产生的慢光孤子的量子压缩特性。结果表明，由于EIT效应产生的巨克尔非线性效应，在短距离内可以实现慢光孤子的显著量子压缩。所得结果有助于理解慢光孤子的量子特性，并有助于在实验上实现冷原子气体中光场的EIT压缩。
Storage by trapping and spatial staggering of multiple interacting solitons in $Λ$-type media
本文研究了自感透明孤子在$Λ$型介质中的传输特性。结果表明，SIT孤子之间的相互作用可以导致捕获，而它们的相位保持在介质的基态相干性中。这些相位可以通过施加适当的光场（例如额外的SIT孤子）以系统的方式改变。此外，多个独立的SIT孤子可以通过与单独的光场相互作用而作为双孤子传输。最后，我们证明了SIT孤子相位的控制可以用来实现一个光学异或门。
Ultrashort pulses in an inhomogeneously broadened two-level medium: soliton formation and inelastic collisions
采用数值模拟的方法，研究了超短光脉冲在非均匀加宽二能级介质中的传输。我们的研究主要有两个问题。第一个是关于自诱导透明孤子形成的瞬态过程，特别是，压缩的脉冲，这似乎是更有效的情况下均匀加宽。第二个问题涉及对向传播孤子的碰撞。结果表明，非均匀加宽的水平有很大的影响，这种碰撞的弹性。
Electromagnetic energy penetration in the self-induced transparency regime of relativistic laser-plasma interactions
介绍了相对论强激光辐射穿透过密等离子体的两种情形，这种等离子体可通过自感透明获得。对于超临界密度小于1.5倍的临界，激光能量的渗透发生移动到等离子体中的孤子状结构。在较高的背景密度下，激光仅在有限的长度上穿透，该长度随着入射强度而增加。在这种情况下，等离子体场结构代表交替的电子层，这些电子层被耗尽区隔开大约半个波长。
Self-induced transparency mode-locking, and area theorem
基于腔内自诱导透明孤子动力学的自诱导透明锁模（或相干锁模，CML）允许潜在地实现几乎单周期的腔内脉冲持续时间，远低于激光器中的相位弛豫时间$T_2$，尽管很有希望，但尚未在实验上实现。我们开发了一个图表技术，它允许预测的CML制度的主要特点，在一个通用的两部分激光。结果表明，如果相位弛豫时间足够长，CML可以直接在第一激光阈值处产生。此外，CML机制可以是无条件稳定的。我们还预测了“超CML制度”的存在，与脉冲耦合到几个拉比振荡的非线性介质。
Trapping of Weak Signal Pulses by Soliton and Trajectory Control in a Coherent Atomic Gas
提出了一种利用孤子捕获弱信号脉冲并通过电磁感应透明（EIT）实现其轨迹控制的方法。我们考虑的系统是一个冷的，相干的原子气体与三脚架或多脚架的水平配置。结果表明，由于EIT对Kerr非线性的极大增强，多个弱信号脉冲可以被一个孤子有效地捕获，并以超低的传播速度稳定地共同传播。此外，我们证明了孤子和捕获的信号脉冲的轨迹可以通过使用Stern-Gerlach梯度磁场进行操纵。结果表明，孤立子和被捕获的信号脉冲呈现Stern-Gerlach偏转，它们可以一起绕过障碍物。预测结果可用于设计极弱光下的全光开关。
Temporal cavity solitons and frequency combs via quantum interference
环形微谐振器中的时间腔孤子提供了宽范围可控的频率梳，可用于频率标准和精密原子钟。在具有电磁感应透明的微谐振腔中，当存在反常色散和两个接近谐振的外驱动场时，Λ型三能级介质可用于产生时间腔孤子和频率梳。在这里，由于量子干涉而分离两个暗态的区域的畴壁对应于在没有输入脉冲的情况下实现受激拉曼绝热通过。在不需要调制不稳定性的情况下，当这些畴壁相互锁定时，可以形成明亮的时间腔孤子和频率梳。由于三能级量子干涉，宽的稳定范围，接近共振操作和最佳形状的腔孤子可以使它们优于那些在二能级介质中。
Surface solitons in left-handed metamaterials
本文提出了一种沿分离常规和左手异向介质的界面传播的表面TM模的自感透明理论。使用量子点的二维气体模型描述了夹在连接介质之间的过渡层。根据左手介质的磁导率，得到了在单激子和双激子跃迁情况下表面光孤子的解析表达式，并给出了在实验中可以达到的参数.结果表明，表面模的总能量流的符号依赖于量子点和连接介质的材料参数。
Slow-light dissipative solitons in an atomic medium assisted by an incoherent pumping field
本文研究了电磁感应透明机制下光脉冲在四能级原子系统中的传播。通过证明线性和非线性光学性质可以外部控制和定制的连续波控制激光束和辅助非相干泵浦场，它示出了这些介质如何可以提供一个很好的框架来实验探索脉冲动力学中存在的非保守项，无论是增益或损失。此外，我们探讨了稳定的耗散孤子解的存在性，测试的分析结果与有效的（1+1）维模型和完整的Maxwell-Bloch方程组的计算模拟。
Ultraslow Optical Solitons and Their Storage and Retrieval in an Ultracold Ladder-Type Atomic System
提出了一种在超冷梯形三能级原子气体中利用电磁感应透明获得稳定的非线性光脉冲并实现其存储和恢复的方案。从Maxwell-Bloch方程出发，导出了控制探测场包络演化的非线性方程，证明了在该系统中可以产生具有极低传输速度和极低产生功率的光孤子。此外，我们还证明了这种超低频光孤子可以通过控制场的开关来存储和恢复。由于色散和非线性之间的平衡，超低光孤子在传输过程中是鲁棒的，因此它们的存储和检索比线性光脉冲更理想。这为利用孤子脉冲实现光和量子信息的存储和提取提供了可能。
Vector Area Theorem mapping in crystals and polarization stability of SIT-solitons
从理论上研究了LaF_3：Pr^{3+}晶体输出自感透明（SIT）孤子的偏振态、面积和数目随入射线偏振激光脉冲偏振方向和面积的变化规律。为此，重新推导了矢量面积定理，得到了二维矢量面积定理图。该地图是由晶体对称性，并考虑到偶极矩阵元矢量的不同网站的光激发离子的子组的方向。矢量面积定理映射的激光脉冲的时间演化允许一个突出的孤子偏振特性。
Emergence of solitons from many-body photon bound states in quantum nonlinear media
在原子与光的相互作用过程中，孤子会通过半经典的自诱导透明现象（SIT）产生。另外，在光和原子都被完全量子力学处理的情况下，量子少光子束缚态是一种普遍存在的现象，它出现在不同的系统中，例如耦合到手性或双向波导的原子，以及里德伯原子介质中。在二能级原子耦合到手征波导的特定情况下，最近基于Bethe的分析已经确定，SIT作为量子多光子束缚态的叠加出现在量子领域。然而，在这种情况之外，全量子多体体系和半经典行为之间的任何联系的本质还没有建立。在这里，我们采用一个通用的自旋模型制定的量子原子光接口数值研究这个问题，利用这样一个事实，即这种方法很容易允许强大的多体模拟的基础上矩阵乘积态（MPS）。我们首先解析地推导了各种原子-光界面的双光子束缚态色散关系，然后数值地研究了多激发束缚态动力学。有趣的是，对于所有研究的具体系统，我们发现，大光子数限制总是与自诱导透明或其直接概括的孤子现象相吻合。
Arrayed and checkerboard optical waveguides controlled by the electromagnetically-induced transparency
本文介绍了两种准离散光学系统模型：一种是N型四能级原子掺杂的波导阵列，另一种是由Λ型三能级原子掺杂形成的非线性棋盘图案。掺杂剂原子被外场驱动，以引起电磁感应透明（EIT）效应。与普通的无源波导系统相比，这些有源系统提供了优点和额外的自由度。在有源波导阵列中，驱动场可以调整探测信号的线性和非线性传播状态。非线性棋盘系统支持传输稳定的空间孤子和他们的“模糊”对应，直或斜。
Optical nonlinearity in a strongly interacting Rydberg atom ensemble
本文综述基于里德堡-EIT系统的非线性光学研究进展，介绍里德堡原子性质与EIT增强非线性机制，探讨聚焦和散焦非局域非线性下的光学现象，并展望其在量子控制等领域的应用。
Cavity optomechanics with Anderson-localized optical modes
将光子限制在空腔中增强了光与物质之间的相互作用。在腔光学力学中，这使得从光学力学引起的透明到宏观物体冷却到其运动基态的大量现象成为可能。先前在腔光学力学中的工作所采用的器件中，普遍存在的结构无序除了扰动谐振频率和品质因数之外没有发挥任何作用。更一般地说，无序之间的相互作用，这必须由统计物理学描述，和光学机械效应迄今尚未探索。在这里，我们演示了如何在空气槽光子晶体波导的侧壁粗糙度可以诱导足够强的反向散射的槽引导光创建安德森本地化模式的品质因数高达50万和模式体积低于衍射极限。我们观察到这些无序诱导的光学模式和开槽膜的面内机械模式之间的相互作用是如何由耦合率的分布，它可以超过$g_{\text{o}}/2π\sim 200$ kHz，导致机械放大通过optomechanical反作用的自持振荡。我们的工作构成了理解光学力学在多次散射制度的第一步，并开辟了新的视角，探索复杂系统与众多相互耦合的自由度。
Stable high-dimensional weak-light soliton molecules and their active control
孤立子的束缚态（又称孤立子分子）在一维系统中是众所周知的，而多维孤立子的束缚态由于其潜在的不稳定性是一个具有挑战性的问题。本文提出了一种在冷里德伯原子气体中产生稳定的（2+1）D和（3+1）D光学SM的方案，其中电磁感应透明（EIT）是由控制激光场诱导的。我们发现，通过EIT和里德伯原子之间的强长程相互作用的相互作用，该系统产生了巨大的非局域克尔非线性，这反过来又支持稳定的（2+1）D空间光学SM，以及环形孤子项链，包括旋转的。它们的特点是尺寸大、发电功率低，并且可以通过调节克尔非线性的非局域度来有效地操纵。在该系统中还可以产生稳定的（3+1）维时空光孤子，这些光孤子由基孤子或涡旋孤子组成，具有低功率和超低传输速度。这些SM可以通过控制激光场的关闭和打开来存储和检索。这里报告的研究结果表明，在光学系统中的数据处理和传输的应用。
Stern-Gerlach Effect of Weak-Light Ultraslow Vector Solitons
提出了一种利用电磁诱导透明效应实现冷原子气体中高维矢量光孤子（VOS）在弱光能级的Stern-Gerlach（SG）偏转的方案。我们发现这种VOS的传播速度和产生功率可以分别降低到$10^{-6}\,\,c$（$c$是真空中的光速）和降低到牛顿量级。利用远失谐激光场形成的光晶格可以实现VOS的稳定，利用SG磁场可以使其轨迹发生明显偏转。当传播几毫米时，VOS的偏转角可以是$10^{-3}$ rad的大小。与原子SG偏转不同的是，VOS的偏转角对于不同的偏振分量可以是不同的，并且可以以可控的方式进行操纵。所得到的结果可以用具有准自旋和有效磁矩的VOS的SG效应来描述。
Two-component solitons under a spatially modulated linear coupling: Inverted photonic crystals and fused couplers
研究了耦合强度空间不均匀的线性耦合光子系统中的双分量孤子及其分岔。一个系统模拟了一个倒置的虚拟光子晶体，通过周期性地用原子掺杂主介质来构建，实现电磁感应透明（EIT）。在该系统中，两束形成孤子的不同载波频率的探测光束通过EIT诱导的有效线性互转换相互耦合。该系统由耦合的非线性薛定谔（NLS）方程描述，线性-耦合常数在空间中根据活性原子的密度分布进行周期性调制.随着探测光总功率的增加，SBB的类型由亚临界向超临界转变，而在线性-耦合常数不变的系统中则不会出现这种情况。在线性耦合集中于一点的熔接双芯波导模型中，以精确的解析形式得到了两分量孤子的SBB的定性相似结果。
Spatial Focusing of Surface Polaritons Based on Cross-Phase Modulation
基于交叉相位调制（XPM）理论，研究了负折射率超材料（NIMM）-原子气体界面波导系统中表面极化激元（SP）的空间聚焦特性.在线性区，通过双EIT实现了SP的低损耗稳定传输，探测场和信号场的群速度得到了很好的匹配。在非线性区域，我们表明，巨大的增强的XPM可以获得。利用自由空间中的窄光孤子，实现了SPs孤子的空间聚焦，包括亮孤子、多亮孤子和暗孤子。SPs孤子的半峰全宽可以压缩到10 nm左右，从而可以获得均匀的纳米光纤。所得结果对微纳光学具有一定的理论意义，在纳米尺度传感、光谱增强和精密测量等方面也具有应用潜力。
Storage and retrieval of time-entangled soliton trains in a three-level atom system coupled to an optical cavity
研究了在量子阻抗匹配条件下，发生绝热光子转移的光学介质中，三能级$Λ$原子的量子存储器（即腔暗态）中相干脉冲序列的存储和恢复.其基本机制是基于腔内电磁感应透明，通过一个外部控制场来操纵填充有三能级$Λ$型原子的腔的性质。在阻抗匹配的条件下，我们推导出的解析表达式，建议一个完整的转移到腔暗状态的输入字段通过改变混合角在一个特定的方式，其随后的检索在所需的时间。我们说明了该计划，演示了完整的传输和检索的高斯，一个单一的双曲正割和周期训练时间纠缠双曲正割输入光子脉冲在原子腔系统。对于时间纠缠双曲正割输入场，通过改变经典驱动场的拉比频率，使得暗态种群的周期性演化的完全可控性成为可能，从而允许交替地存储和检索来自光学致密电磁感应透明介质的高强度光子。这种被期望允许在许多用户之间共享量子信息的多路复用光子状态目前对于长距离和多路复用量子通信中的应用具有非常高的需求。
External light control of three-dimensional ultrashort far-infrared pulses in an inhomogeneous array of carbon nanotubes
研究了在高频电场作用下，三维双极电磁超短脉冲在非均匀半导体碳纳米管阵列中的传播.不均匀性以具有增加的传导电子浓度的层的形式存在，其充当超短电磁脉冲通过CNT阵列传播的屏障。脉冲的动力学由电磁场的矢量势的非线性方程描述（它采取正弦-戈登方程的3D概括的形式），该非线性方程从麦克斯韦方程导出并且在HF控制场的周期上平均。通过系统的模拟，我们证明，根据高频控制的振幅和频率，接近势垒层的超短脉冲要么通过它，要么反弹回来。该层的透射率的入射脉冲的HF控制场的振幅和频率的显着影响，与反射系数几乎消失的间隔，构成一组离散的透明窗口，这类似于电磁感应透明的效果。通过势垒后，超短脉冲继续传播，保持其时空完整性。所得结果可用于设计孤子阀，使孤子流的传输受高频场的精确控制。
High-order optical nonlinearity at low light levels
我们在冷原子气体中观察到了一个非线性光学过程，它同时显示出最大的五阶非线性极化率χ^（5）= 1.9 × 10 ^{-12}（m/V）^[4]和高透明度。这种非线性效应是由于气体同时冷却和结晶而产生的，并在低光水平下以六波混频的形式产生有效的布拉格散射。对于较大的原子-光子耦合强度，散射场的反作用影响光-物质动力学。该系统在多体物理、量子信息处理和多维孤子形成等方面具有重要的应用价值。
Topology in the Random Scattering of Light
本研究提出光的线性色散会为随机介质光散射引入拓扑特性，指出电磁波动力学等价于自旋1外尔半金属的方程，并探究了由此产生的拓扑保护、奇异相等现象，认为部分效应可在弱无序光学材料中观测。
Femtosecond pulses in a dense two-level medium: Spectral transformations, transient processes, and collisional dynamics
在半经典极限下研究了超短光脉冲在稠密共振介质中的传输。在我们的分析中，我们强调几个要点。首先，我们研究了脉冲在传输过程中的光谱变化以及与另一脉冲的相互作用。第二点涉及与介质内部自诱导透明孤子形成有关的瞬态过程（包括脉冲压缩）。最后，第三个方面是研究介质中同向和反向传播脉冲的碰撞。在最后一种情况下，对称和非对称碰撞的调查表明，有效地控制透射辐射的参数的可能性。
Self-starting stable coherent mode-locking in a two-section laser
相干锁模（CML）利用自诱导透明（SIT）形成孤子，与传统的基于吸收饱和的方案相比，其脉冲宽度低于增益线宽所允许的极限。尽管有很大的希望，但很难在实验上实现，因为需要复杂的设置。在所有以前的理论考虑CML被认为是非自启动。在这篇文章中，我们表明，如果腔长选择适当，一个非常稳定的（CML）制度可以实现在一个基本的两部分环形腔的几何形状，这个制度是自我发展的非激光状态。脉冲制度的稳定性是由于有限腔尺寸效应而产生的动态稳定机制的结果。
Self-organized structures of two-component laser fields and their active controls in a cold Rydberg atomic gas
研究了在冷里德伯原子气体中通过电磁诱导双透明形成和控制稳态光学斑图。研究表明，通过双偏振激光场平面波态的调制不稳定性，系统发生了自发对称性破缺，从而出现了丰富的自组织空间光学结构，这些结构可以通过交叉非线性与自克尔非线性之比、克尔非线性的非局域度以及最初在两个原子基态中制备的布居。有趣的是，当交叉和自克尔非线性之间的比率超过临界值时，两个偏振分量从混合物到空间分离（光学相位分离）的交叉发生。我们还表明，当系统的参数选择适当时，该系统支持非局域二分量空间光孤子和涡旋。自组织光学结构的丰富多样性和主动可控性为实现基于Rydberg原子气体的新型光学图案和孤子及其结构相变提供了一条途径。
Theoretical Prediction of the Effective Dynamic Dielectric Constant of Disordered Hyperuniform Anisotropic Composites Beyond the Long-Wavelength Regime
本文利用强对比展开式的二阶截断，预测无序超均匀各向异性复合材料在长波长区域外的有效介电常数，验证其精度并揭示隐形超均匀介质的完美透明性，为逆向设计奠定基础。
Structural Phase Transitions of Optical Patterns in Atomic Gases with Microwave Controlled Rydberg Interactions
非线性系统中的自发对称性破缺和自组织结构的形成是自然界中非常重要的现象。推进这种研究，以新的非线性光学制度是非常感兴趣的基础物理和实际应用。本文提出了一种利用电磁感应透明在冷里德伯原子气体中实现光学斑图形成的方案。我们发现，通过耦合两个里德堡态与微波场（微波敷料），非局域克尔非线性的里德堡气体可以显着增强，并可能被积极调整。基于这种非局域Kerr非线性，我们证明了探测光场的平面波态可以发生调制不稳定性（MI），从而发生自发对称性破缺，导致各种自组织光学图样的出现.特别地，我们发现，一个六边形的晶格图案（这是唯一的光学图案时，微波敷料是不存在的）可以发展成几种类型的正方形晶格的应用时，微波敷料;此外，作为MI的结果，非局域光孤子的形成也是可能的系统。与以往研究不同的是，通过调节有效探测场强度、克尔非线性的非局域度以及微波场的强度，可以灵活地控制所得到的光学模式和非局域光孤子.我们的工作为激光自组织和结构相变的多功能控制开辟了一条途径，这在光信息处理和传输方面可能有潜在的应用。
Robust light bullets in Rydberg gases with moiré lattice
本文预测在冷里德伯气体中利用莫尔晶格势可形成三维光子弹，系统研究了基态、偶极、四极及涡旋光子弹族，并通过稳定性判据与数值模拟识别出稳定子族。
Simultaneous Quantum Squeezing of Light Polarizations and Atomic Spins in a Cold Atomic Gas
提出基于受扰动双电磁感应透明在冷原子气体中实现光偏振与原子自旋同时量子压缩的方案，发展矢量光孤子量子理论并证明巨大 Kerr 非线性可实现显著压缩，为量子界面研究及量子信息应用开辟新途径。
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