FDTD analysis of photonic quasicrystals with different tiling geometries and fabrication by single beam computer-generated holography
多光束全息术已被广泛应用于实现具有高旋转对称性的光子准晶,而这是传统周期晶体所无法实现的。精确控制干涉光束的性质对于提供光子带隙结构是必要的。在这里,我们显示,通过FDTD模拟的8倍准周期结构的透射谱,几何平铺的结构如何影响的存在和低折射率对比度的光子带隙的属性。因此,我们展示了一种有趣的方法来制造光子准晶体的基础上使用的可编程空间光调制器编码的计算机生成的全息图,允许一个精确的控制的写入模式,几乎没有限制的图案设计。使用这种单光束技术,我们制造了准周期结构与高旋转对称性和不同的几何形状的瓷砖,展示了我们的技术的巨大的通用性。
2013-11-02 physics.optics
Computation and visualization of photonic quasicrystal spectra via Blochs theorem
先前用于确定光子准晶体(PQC)光谱的方法依赖于使用大的超原胞来计算本征频率和/或局域态密度(LDOS)。在这篇文章中,我们提出了一种方法,通过这种方法,可以得到的能量谱和本征态的PQC通过求解麦克斯韦方程组在高维的任何PQC定义的标准切割和项目建设,适用于推广的布洛赫定理。此外,我们演示了如何可以计算能带结构的缺陷状态在高维超空间,没有额外的计算成本。作为一个概念的证明,这些一般的想法证明了一维准晶的简单情况下,这也可以通过简单的传输矩阵技术解决。
2008-03-07 physics.optics
A parametric study of the lensing properties of dodecagonal photonic quasicrystals
本文研究了二维光子准晶体平板的透镜效应。二维光子准晶体平板由介质柱按照12重对称的正方形-三角形非周期镶嵌方式排列而成。我们的全波数值分析证实了最近出现在技术文献中的结果,特别是在几个频率区域内实现聚焦效果的可能性。然而,与最初的解释相反,这种聚焦效应与PQC板中的局部对称点密切相关,并且强烈依赖于其厚度和终止。然而,我们的研究揭示了一些特殊性质的存在,例如即使对于横向宽度减小的板也能够聚焦光的能力,或光束效应,这使得PQC板可能很有趣,值得深入研究。关键词:光子准晶;负折射;超透镜。
2007-12-05 physics.optics
Guided resonances in photonic quasicrystals
在本文中,我们报告的第一个证据的引导共振(GRs)在非有序的光子晶体,绑定到“准晶体”的概念,在固态物理。通过全波数值研究的透射率响应和模式结构的光子准晶(PQC)板的基础上的一个代表性的非周期性的几何形状(Ammann-Beenker八角形平铺),我们证明了激发GR模式的可能性,并突出的相似性和差异与周期性的情况。特别是,我们表明,作为周期性的情况下,GRs产生的入射平面波与退化模式的PQC板,表现出匹配的对称性的空间分布的耦合,并且仍然可以通过一个范诺模型参数化。除了现象学意义,我们的研究结果可能会提供新的自由度在工程的GRs,并铺平了道路,新的发展和应用。
2009-03-03 physics.optics
Icosahedral quasicrystals by optical interference holography
光学干涉全息术是制作周期性光子晶体的一种有效方法,在光子晶体中,电磁波在特定的频率带隙内是被禁止的。与周期晶体相比,具有更高点群对称性的准晶更有利于实现完全带隙。在这份报告中,我们提出了两个七光束光学干涉配置的基础上的倒易矢量空间表示的准晶制造二十面体准晶。对准晶的干涉模拟显示出二十面体的完全对称性。这一结果为利用全息光刻技术制备光子准晶体奠定了基础。
2006-09-05 physics.optics
Evidence of local effects in anomalous refraction and focusing properties of dodecagonal photonic quasicrystals
我们提出的关键结果,从一个全面的研究的折射和聚焦特性的二维十二边形光子“准晶体”(PQC),进行了通过全波数值模拟和微波测量的平板上的氧化铝棒插入在一个平行板波导。我们观察到异常折射和聚焦在几个频率区域,证实了一些最近发表的结果。然而,我们的解释,基于数值和实验证据,从一个“有效的负折射率”,这是最初提出的。相反,我们的研究强调了与局部秩序和对称性相关的短程相互作用所发挥的关键作用。
2008-04-11 physics.optics
Luminescence Properties of a Fibonacci Photonic Quasicrystal
报道了利用旋涂法制备的一维Fibonacci光子准晶体。操纵嵌入在准晶体中的有机染料的发光特性的理论模拟和比较。发光通过伪带边模式发生,并遵循斐波那契晶体的色散特性。时间分辨的发光测量的活性结构显示更快的自发发射率,表明由于临界局域态的存在下,在带边的大光子密度的效果。实验结果与理论计算吻合得很好。
2008-09-10 physics.optics
Directive Emission from Defect-Free Dodecagonal Photonic Quasicrystals: A Leaky-Wave Characterization
本文研究了由介质棒按12重对称非周期排列而成的二维有限尺寸光子准晶(PQC)平板中的埋源辐射。基于严格的全波模拟,我们的研究结果显示了在多个频率下实现宽边辐射的可能性,具有高方向性(例如,15 dB)和低旁瓣(例如,-12dB)。我们还表明,漏波支持的PQC板,和波束宽度是直接成正比的漏波衰减常数,这提供了一个物理上的深刻的解释所观察到的辐射特性。
2009-01-20 physics.optics
Spectral Distribution of one-dimensional Photonic Quasicrystals: The Role of Irrational Numbers
Xiangtan University(湘潭大学)
本文研究了一维光子准晶体的谱分布,发现其谱结构受无理数参数β的大小影响,呈现出与β相关的线性关系。
2026-01-10 physics.optics
Wood anomalies in resonant photonic quasicrystals
本文提出了一种光从具有共振散射体的平面准晶晶格中衍射的理论。在镜面反射光谱中发现了在周期性情况下不存在的丰富结构,并将其解释为一种特定的伍德异常,这是准晶的特征。该理论被应用到半导体量子点排列在彭罗斯平铺。
2010-09-13 cond-mat.mes-hall physics.optics
One-dimensional photonic quasicrystals
在本章中,首先我们将讨论1D准周期性的主要方面,特别关注1D斐波那契链。此外,本章的其余部分将致力于一维斐波那契结构的电磁对应物,作为大类光子准晶体中相对最简单的情况。
2015-05-10 cond-mat.mes-hall physics.optics
Two dimensional photonic quasicrystal edge states protected by second Chern number
近年来,光子系统中的拓扑物理引起了人们的极大关注。本文从理论上研究了一维和二维光子准晶谐振腔晶格的第一和第二陈数特征,它们在光子带隙内表现出奇异的边界态。特别是,第二陈数保护的边缘状态开辟了新的可能性,实现拓扑物理的维度高于三个光子系统,这是高度寻求。这样的光子系统可以很容易地在实验中实现在空气中的介质棒的规则光子晶体,通过改变杆的半径,所以我们提出了实现我们的预测的实验。
2015-04-15 cond-mat.mes-hall physics.optics
Stable structures with high topological charge in nonlinear photonic quasicrystals
在立方非线性和饱和非线性情况下,用数值和解析方法研究了5束和8束光干涉产生的光子准晶体中拓扑荷为3和4的稳定涡旋。这些结构是实验上可实现的,包括一个稳定的电荷4涡流的原型例子。直接数值模拟证实了分析和数值线性稳定性分析的预测。
2010-07-17 nlin.PS physics.optics
Higher-order topological states in photonic Thue-Morse quasicrystals: quadrupole insulator and a new origin of corner states
高阶拓扑绝缘体(HOTI)中的角态(CS)是近年来晶体和准晶研究的热点。与电子系统相比,HOTI在光子准晶体(PQC)中尚未发现。本文系统地研究了二维Thue-Morse光子准晶体的高阶拓扑结构。不仅发现了拓扑相变和多极矩诱导的分数电荷的非平凡CS,而且还发现了一种新的CS类型,由于复杂的结构TM-PQC附近。基于紧束缚模型分析了这些CS的不同起源。我们的工作为探索光子晶体之外更丰富的HOT物理打开了大门,并且CSs在PQC中的鲁棒性显示了应用潜力。
2022-07-25 cond-mat.other physics.optics
Reentrant delocalization transition in one-dimensional photonic quasicrystals
波在某些一维准周期晶格中传播时,会发生急剧的局域化转变。我们从理论上预测和实验上观察到,光在一维光子准晶中的局域化之后,可能会发生第二次离域跃迁,对于某些状态,增加准周期调制强度-一个重入跃迁的例子。我们进一步提出,这种现象可以定性捕获的二聚紧束缚模型与长程耦合。
2022-11-11 cond-mat.dis-nn physics.optics
Observation of Topological Phase Transitions in Photonic Quasicrystals
拓扑绝缘体和拓扑超导体的区别在于它们的体相变和在与真空的尖锐边界处的无隙状态。准晶最近被发现是拓扑非平凡的。在准晶体中,体相变以与标准拓扑材料相同的方式发生,但是它们的边界现象更加微妙。在这封信中,我们直接观察散装相变,使用光子准晶,通过构建一个光滑的边界拓扑结构不同的一维准晶。此外,我们使用相同的方法,实验证实了哈珀和斐波那契准晶之间的拓扑等价性。
2013-02-15 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Non-Hermitian delocalization in a 2D photonic quasicrystal
本研究在十二重光子准晶实验中发现非厄米势可增强波包空间扩展的新机制,揭示非厄米准晶行为更丰富,为光子束调控等领域提供新可能。
2023-12-14 cond-mat.mes-hall physics.optics
Topological Photonic Quasicrystals: Fractal Topological Spectrum and Protected Transport
我们表明,它是可能有一个拓扑相在二维准晶没有任何磁场施加,而是通过动态调制引入人工规范场。这种拓扑准晶表现出无散射的单向边缘状态,沿着系统的周长延伸,与普通准晶系统的状态相反,其特征在于幂律衰减。我们发现,这种Floquet拓扑准晶的光谱表现出丰富的分形(自相似)结构的拓扑“minigaps”,表现出一个全新的现象:分形拓扑系统。只有当系统尺寸足够大时,这些拓扑迷你间隙才会形成,因为它们的无间隙边缘状态深深地穿透到体中。因此,拓扑结构出现作为系统大小的函数,与拓扑相位可以完全由单位晶胞表征的周期性系统相反。我们证明了这个拓扑相的存在,通过使用一个拓扑指数(Bott指数)和通过研究的单向运输的无间隙边缘状态和它的鲁棒性存在的缺陷。我们的具体模型是螺旋光波导的彭罗斯晶格-光子Floquet准晶;然而,我们希望这种新的拓扑准晶相是普遍的。
2017-05-25 cond-mat.mes-hall physics.optics
Chiral photonic topological states in Penrose quasicrystals
该研究在磁光Penrose光子准晶体中发现无需Bloch能带的手性拓扑边缘态,并用实空间Bott指数±1表征其非平凡拓扑。
2023-04-25 cond-mat.mes-hall physics.optics
Spectral characterization of two-dimensional Thue-Morse quasicrystals realized with high resolution lithography
一维Thue-Morse(ThMo)晶格是表现出带隙现象的自相似结构的示例。ThMo多层膜还可能具有分形光子带隙,引起大的全向反射率和光发射增强效应。二维ThMo非周期准晶在光子学应用中也具有有趣的性质。在这里,我们展示了实验制造的大面积2D ThMo晶格到聚合物基板在纳米尺度上的电子束光刻(EBL)。测量了实验Thue-Morse结构的远场衍射图样,并与理论计算的傅里叶谱进行了比较。扫描电子显微镜和远场衍射被用来表征实验结构。
2013-11-02 physics.optics
Self-organized photonic time quasicrystal from a single imposed clock
Korea Advanced Institute of Science and Technology(韩国科学技术院);Stanford University(斯坦福大学)
研究通过单一时钟在非线性介质中自组织出时间准晶体,利用非线性介质自身选择准周期性时间秩序,展现相位动态和离散频谱组合。
2026-05-08 physics.app-ph physics.optics
Robust Anderson transition in non-Hermitian photonic quasicrystals
本文研究非厄米光子准晶体中的安德森相变,证明在局域非公度增益和损耗作用下,该相变对退相干效应具有鲁棒性,并通过光子网格晶格中的合成准晶体加以验证。
2024-04-06 cond-mat.dis-nn physics.optics quant-ph
Icosahedral quasicrystals for visible wavelengths by optical interference holography
在金属合金中实现的准晶是一类表现出对称性的晶格,其不属于周期性晶体的通常分类。它们不具有平移对称性,但格点是有序的。此外,它们表现出比周期性晶体更高的旋转对称性。由于更高的对称性(更球形),它们在称为光子晶体的一类新材料中实现完全光子带隙方面比周期晶体更优,其中在某些频率范围内禁止光的传播。准晶体的潜力已被证明在两个维度的红外线范围内,最近,在三维二十面体准晶体制造的立体光刻方法的微波范围。在这里,我们报告的制造和光学特性的二十面体准晶使用全息光刻方法的可见光范围。二十面体图案,使用一种新的7光束光学干涉全息术产生的,被记录在光刻胶和全息干版。光致抗蚀剂样品的电子显微镜照片清楚地显示了在亚微米范围内的二十面体准晶的对称性,而全息板样品在可见光范围内的角度依赖的透射光谱中表现出带隙。计算了二十面体准晶内反射面引起的带隙,结果与实验结果符合得很好。
2007-01-24 physics.optics
Shear based gap control in 2D photonic quasicrystals of dielectric cylinders
二维介电光子准晶体可以设计成各向同性带隙。这里研究的系统是一个由硅介质圆柱体组成的准周期晶格,这些圆柱体以准周期彭罗斯晶格的十次近似为基础排列成周期晶胞。我们分析了所得到的晶格的体积特性以及在间隙中激发的亮态,其对应于晶格的特定圆柱簇中的电磁场的局部共振。然后,我们引入了一个受控的剪切变形,打破了十次对称性和评估的宽度减少的间隙连同共振的演变,所有的剪切值兼容的物理约束(圆柱体碰撞)。当不同的状态以不同的方式改变它们的频率时,间隙减小到18.5%。现实的分析有关的实际传输的电磁辐射,往往在文献中缺失,已进行了有限片的拟晶体结构。两个计算程序的基础上MIT光子带(MPB)和有限积分技术(FIT)被用于体和有限的结构,找到一个非常好的协议之间。
2021-02-22 physics.app-ph physics.optics
Octonacci Photonic Quasicrystals
本文从理论上研究了由$_2$($A$)和$_2$($B$)材料组成的一维光子准晶的透射谱,其中多层$n$的第三级由规则$S_{n}=S_{n-1}S_{n-2}S_{n-1}$给出,对于$n\geq 3$和具有$S_{1}=A$和$S_{2}=B$ .通过采用基于传输矩阵法的理论计算,得到了透射率的表达式。对于正常入射波,我们观察到,对于同一代,TE和TM波的透射谱是相等的,至少在定性上是相等的,并且它们呈现出一种标度特性,其中获得了自相似行为,作为这些谱是分形的证据。光谱显示的区域,全向带隙出现特定代的Octonacci光子结构,除了TM波。对于TE波,我们注意到,对于不同的世代,它们都具有几乎相同的宽度。我们还报道了准周期性异质结的结果模式的本地化
2015-05-07 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Topological Pumping over a Photonic Fibonacci Quasicrystal
准周期晶格最近被证明是物质的非平凡拓扑相。电荷泵-拓扑状态的物质的标志之一-最近实现的光子在一维(1D)的非对角哈珀模型中实现的光子波导阵列。拓扑非平凡的一维Fibonacci准晶(QC)有望促进类似的现象,但其离散性和缺乏泵浦参数阻碍了这种拓扑效应的实验研究。在这项工作中,我们克服了这些障碍,利用一个家庭的拓扑等价的QC范围从斐波那契QC哈珀模型。在光子波导阵列中实现,我们观察到这个家庭的拓扑特性,并执行拓扑泵浦的光子通过斐波那契QC。
2014-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Exploring Aperiodic Order in Photonic Time Crystals
该论文提出分析非周期有序光子时间准晶体的理论框架,推广迹映射方法至时间域,以Thue-Morse序列为例研究能带与波传输,揭示多尺度光谱响应和局域化效应,为先进光子器件发展提供见解。
2025-05-26 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Non-Hermitian photonic time quasicrystal
University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);CAS Key Laboratory of Strongly-Coupled Quantum Matter Physics(中国科学院强耦合量子物质物理重点实验室);Department of Physics, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学物理学院);International Center for Quantum Design of Functional Materials (ICQD)(功能材料量子设计国际中心);Hefei National Research Center for Physical Sciences at the Microscale, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学微尺度物质科学国家研究中心);Hefei National Laboratory, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学合肥国家实验室)
本研究提出非厄米光子时间准晶体,通过复相位延拓实现体放大率整数相位锁定,连接Avila加速度与可观测光响应,实现量子化放大与光谱选择。
2026-09-22 cond-mat.dis-nn physics.optics
Quasicrystals: Making invisible materials
全介电光子准晶体可以作为零折射率均匀材料,尽管它们缺乏平移对称性和周期性,将波长拉伸到无限远,并在波前雕刻和光学隐身中提供应用。
2016-04-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Aubry-André transition in photonic time quasicrystals
University of Science and Technology of China(中国科学技术大学)
该研究证实光子时间准晶体中存在Aubry-André转变,其发生在动量迁移率边处,该转变将光按波数分为传播与停止增长的分量,拓展了Aubry-André转变的适用域。
2026-10-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci math-ph
Observation of Light Localization at the Edges of Quasicrystal Waveguide Arrays
该研究在径向裁剪的Penrose准晶波导阵列中观测到边缘光的线性与非线性局域,揭示截短半径对局域的影响,实验验证了飞秒刻写阵列中的局域态及向边缘孤子的功率依赖转变,为准周期光子系统截短诱导局域提供首个实验证据。
2025-03-21 nlin.PS physics.optics
Density of photonic states in aperiodic structures
周期性通常被认为是形成带隙的必要和充分条件,即,具有抑制态密度的能带。在这里,我们通过分析三种结构的带隙特性来检查这个前提,这三种结构在周期性和有序性方面不同。我们考虑一个光子晶体,无序晶格,有序但非周期性准晶结构。实空间度量允许我们比较这些不同结构的周期性程度。利用这个度规,我们揭示了无序晶格和有序准晶可以归因于同一组材料结构。我们从理论和实验两方面研究了它们的光子态密度。分析表明,尽管光子晶体和准晶结构的周期性程度显著不同,但它们对态密度的抑制几乎相似。我们的研究结果提供了新的见解的物理机制导致形成的带隙。
2023-01-27 cond-mat.dis-nn physics.class-ph physics.optics
Optical parametric oscillators in isotropic photonic crystals and cavities: 3D time domain analysis
本文研究了在谐振腔和光子晶体中通过四波混频实现的光学参量振荡。理论分析强调的现象和状态密度的作用的相关功能。使用全矢量三维时域模拟,包括色散和非线性偏振,我们第一次解决这个过程中的面心立方晶格和光子晶体板。研究结果为在各向同性介质中发展新型参量源提供了理论依据。
2004-03-01 physics.optics
Intra-connected three-dimensionally isotropic bulk negative index photonic metamaterial
各向同性负折射率超材料(NIM)是非常需要的,特别是用于实现超高分辨率透镜。然而,现有的各向同性NIM仅在二维上起作用,并且不能被微型化超过微波。直接激光写入工艺可以是朝向三维(3D)各向同性块体光学超材料的制造的范式转变,但仅以额外的设计约束(即连接性)为代价。在这里,我们证明了一个原则性的设计,要求连接并不排除完全各向同性的左手行为。这是实现光学波长下的体3D各向同性NIM的重要一步。
2010-04-02 physics.optics
Photonic stop bands in quasi-random nanoporous anodic alumina structures
采用严格的二维时域有限差分方法研究了多孔阳极氧化铝结构中孔的自组装排列中光子阻带的存在性。自组装多孔阳极氧化铝显示出随机分布的域,每个域具有非常确定的三角形图案,构成准随机结构。所观察到的阻带与光子准晶体或随机结构的阻带相似。由于纳米多孔阳极氧化铝的孔可以渗透有贵金属、非线性或活性介质,这使得这种材料对于包括抑制自发发射、随机激光、LED和生物传感器的应用非常有吸引力和成本效益。
2011-05-04 physics.optics
Isotropic photonic band gap and anisotropic structures in transmission spectra of two-dimensional 5-fold and 8-fold symmetric quasiperiodic photonic crystals
我们测量和计算了二维准周期光子晶体的透射谱,这些光子晶体是基于5重(Penrose)和8重(八边形)对称准周期图案的。光子晶体由垂直于基底平面放置在构成准周期图案的瓦片的顶点上的空气中的电介质圆柱形棒组成。各向同性的光子带隙(PBG)出现在TM模式,其中电场是平行于杆,即使当杆的介电常数的实部是小到2.4。一个各向同性的PBG样下降被认为是在微小的彭罗斯和八角形的PC只有6和9杆,分别。这些结果表明,在光子晶体内部的局域多重光散射在光子带隙的形成中起着重要的作用。除了各向同性的PBG,我们发现下降依赖于光的入射角。这是第一次报告的各向异性结构清楚地观察到准周期PC的透射谱。基于棒数和棒排列的依赖性,认为各向异性倾角的形状和位置由覆盖整个系统的全局多次光散射决定。与局域光散射产生的各向同性光子带隙不同,尽管我们研究了具有466个棒的巨大Penrose光子晶体的透射光谱,但没有发现任何全局光散射产生的光子带隙。
2002-03-22 physics.optics
The limits for complete photonic bandgaps in low-contrast media
到目前为止,在结构化介质中获得完整光子带隙(CPBG)的最小折射率对比度还没有确定。我们解决这个问题,通过考虑分布准晶在倒易空间中的布拉格峰的任意数量和位置。对于这些结构的分析估计推导出预测,有一个最佳的布拉格峰的数量为任何折射率对比度和有限的CPBG为任意小的折射率对比度在2D和3D。二维结构中偶极发射的数值模拟结果支持我们的估计。在3D中,几乎10 dB的发射抑制被证明具有1.6的折射率对比度。3D结构中残留泄漏的原因有待进一步研究。
2019-09-20 physics.optics
Topological phase transition in non-Hermitian quasicrystals
在非厄米开放的经典和量子系统中发现拓扑相,挑战了我们目前对拓扑序的理解。非厄米系统具有拓扑厄米模型所不具备的独特性质,如体边界对应的失效和非厄米集肤效应。在最近的一些研究中,对具有平移不变性的非厄米特晶格的拓扑性质的理解取得了进展,但是对非厄米特准晶的了解很少。在这里,我们揭示了准晶体的拓扑相位与宇称时间($\mathcal{PT}$)对称性,描述了一个非厄米扩展的奥布里-安德烈-哈珀模型。结果表明,金属绝缘相变,观察到的$\mathcal{PT}$对称性破缺点,是拓扑性质,并可以表示在一个绕组数。非厄米准晶体的光子实现也提出了建议。
2019-05-23 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
On the scaling properties of quasicrystalline potentials of eightfold rotational symmetry
本文研究具有八阶旋转对称性的准周期势的标度性质,通过估计闭合等值线在逾渗阈值附近的增长率,将其与平面上的随机势模型进行比较。
2025-03-28 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Photonic bandgap properties of hyperuniform systems self-assembled in a microfluidic channel
本研究通过微通道流体动力学过程生成超均匀无序图案结构,利用模拟表征光学带隙并确定产生PBG的最小介电对比度与最优条件,为大规模生产各向同性光子带隙材料提供了新途径。
2025-07-11 physics.optics
Photonic band structure and effective medium properties of doubly-resonant core-shell metallo-dielectric nanowire arrays: low-loss, isotropic optical negative-index behavior
我们从理论和数值上研究了核壳结构金属半导体纳米线阵列的光域光子能带结构。计算了相应的负折射率光子带,得到了各向同性的等效面。的有效(负)的介电常数和磁导率,检索从S参数,是用来比较这样的纳米线阵列的性能与均匀介质中的典型的例子,如折射通过棱镜和平面透镜聚焦。发现非常好的一致性,确实确认了纳米线阵列作为低损耗、各向同性(2D)和体光学负折射率超材料的有效介质行为。事实上,引入无序是为了进一步强调其鲁棒性
2015-06-12 cond-mat.mes-hall physics.optics
Vortex solitons in disclination quasicrystals
Key Laboratory for Physical Electronics and Devices, Ministry of Education, School of Electronic Science and Engineering, Xi’an Jiaotong University(西安交通大学电子科学与工程学院);Institute of Spectroscopy, Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院光谱研究所);School of Physics, Chengdu University of Technology(成都理工大学物理学院);School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学物理与天文学院);State Key Laboratory of Human-Machine Hybrid Augmented Intelligence, Institute of Artificial Intelligence and Robotics, Xi’an Jiaotong University(西安交通大学人工智能与机器人研究院人机混合增强智能全国重点实验室)
本文研究带向错准晶中涡旋孤子的特性,提出引入向错的新型准晶结构,发现两类稳定涡旋孤子,其稳定性随离散旋转对称性降低而拓宽,拓展了准晶局域化理论并提供功率/信息鲁棒传输新方向。
2026-09-04 nlin.PS physics.optics
Susceptibility of a two-level atom near an isotropic photonic band edge: transparency and band edge profile reconstruction
讨论了在各向同性带边存在的情况下,二能级系统对探测激光场透明的必要条件。二能级原子是透明的,每当它耦合到一个由两部分组成的水库-一个平面和非平面密度的模式代表的光子带隙结构。还提出了一个建议,从实验测量的磁化率的带边轮廓的重建。
2015-03-14 physics.optics quant-ph
Autoresonant excitation of space-time quasicrystals in plasma
我们从理论和数值上证明了等离子体的热流体模型支持时空准晶结构。这些结构是高度非线性的,两相的,离子声波,激发自谐振时,等离子体是由两个小振幅啁啾频率有质动力驱动器。波表现出的密度偏移,大大超过了平衡等离子体密度。值得注意的是,即使在关闭小振幅驱动器时,这些极端非线性波也会持续存在。将Whitham平均变分原理应用于流体方程的拉格朗日形式,导出了弱非线性分析理论。所得到的系统耦合弱非线性方程组示出与完全非线性模拟的温暖的流体模型是在良好的协议。的分析条件和阈值所需的自谐振激励发生的推导和仿真比较。弱非线性理论指导和通知的两相准晶结构如何“熔化”成一个单相行波时,一个驱动器是低于阈值的数值研究。这些非线性结构可以应用于等离子体光子学的极强的激光脉冲,这是有限的线性波的密度扰动的小。
2022-05-25 nlin.PS physics.optics physics.plasm-ph
Anisotropic photonic time interfaces via isotropic spacetime modulations
Newcastle University(纽卡斯尔大学)
通过各向同性时空调制实现各向异性光子时间界面,利用亚波长周期性多层结构在时间上模拟各向异性介电常数,通过数值模拟验证了实时能量传播方向调控的可行性。
2026-04-13 physics.app-ph physics.optics
Stealthy and hyperuniform isotropic photonic bandgap structure in 3D
本研究制备了三维无序隐身超均匀微波光子结构,首次实现了各向同性光子带隙,其带隙幅度与金刚石结构相当,可作为红外波段微米级带隙结构的原型。
2024-03-13 physics.app-ph physics.optics
Optoelectronic Physical Unclonable Functions and Reservoir-Inspired Computation with Low Symmetry Integrated Photonics
Clemson University(克莱姆森大学);Florida Polytechnic University(佛罗里达理工学院);Tufts University(塔夫茨大学);The University of British Columbia(不列颠哥伦比亚大学);University of North Carolina at Charlotte(北卡罗来纳大学夏洛特分校)
本研究提出了一种基于低对称集成光子学的新型光电物理不可克隆函数,实现了高非线性信号转换和信息密集的光子处理。
2025-12-03 physics.optics
A Photonic Crystal Slab Laplace Differentiator
介绍了一种基于光子晶体平板的拉普拉斯微分器的实现方法。我们表明,拉普拉斯微分器可以实现的引导共振附近的$Γ$点表现出各向同性的能带结构。这样的设备可以促进用于图像处理的基于纳米光子学的光学模拟计算。
2017-11-16 physics.optics
Physics of Chiral Photonic Crystals with Defect
本文研究了具有各向同性缺陷的胆甾相液晶的缺陷模特性、光子态密度、Q因子和发光特性。分析了缺陷层的厚度、缺陷层的位置、系统的整体厚度以及介质边界对缺陷模特性的影响。
2017-03-22 physics.optics
Isotropic gap formation, localization, and waveguiding in mesoscale Yukawa-potential amorphous structures
本研究结合实验与理论探究介观汤川势非晶光子结构的光输运特性,发现其具有各向同性非对称带隙与Urbach带尾,揭示了带尾与类安德森局域模式的关联,展示了其在无序局域波导等光子器件中的应用潜力。
2023-12-12 physics.optics
Isotropic Band Gaps and Freeform Waveguides Observed in Hyperuniform Disordered Photonic Solids
近年来,无序光子介质和随机纹理表面作为具有宽频带和宽角度特性的强光漫射体受到越来越多的关注。我们首次在二维无序介质结构中实现了各向同性完全光子带隙。这种结构是由一个约束优化方法,它结合了各向同性的优势,由于混乱和控制散射性能,由于低密度波动(超均匀性)和均匀的局部拓扑结构的设计。我们的实验使用的模块化设计组成的Al2O3墙和圆柱体排列在一个超均匀的无序网络。我们观察到一个完整的PBG在微波区,在良好的协议与理论模拟,并表明,这种新型的PBG材料的固有各向同性,使显着的设计自由度,包括实现任意弯曲角度的波导不可能在光子晶体。这是第一次实验验证一个完整的光子带隙和实现功能缺陷,在这类新的材料证明了他们的潜力,作为积木精确操纵光子在平面光学微电路和无序的声学和电子带隙材料的影响。
2013-11-11 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 potential for TM waves
讨论了非均匀各向同性介质中TM波的有效光子势。该模型提供了一个简单和直观的理解形式双折射,铺平了道路的一种新的方法设计的梯度折射率光波导的纳米尺度。我们研究了纳米光子器件的应用,包括集成纳米级波片和槽形波导。
2018-10-18 physics.optics
Non-Foster Photonic Time Crystals
本文提出含非 Foster 内含物的各向同性光子时间晶体,通过转移矩阵分析证明其可无界拓宽动量带隙、增益随动量线性增长,并实现零频指数放大。
2025-08-31 physics.optics