Normalization of quasinormal modes in leaky optical cavities and plasmonic resonators
我们讨论了三种形式上不同的公式,目前用于建模光学腔和等离子体共振器的准正规模式的归一化,并表明它们是互补的,并提供相同的结果。无论用于归一化的公式如何,都可以使用范数来定义用于Purcell因子计算的有效模式体积。
2015-12-02 physics.optics
Modulation instability of Kerr optical frequency combs in dual-coupled optical cavities
相干驱动克尔非线性谐振腔产生的克尔光学频率梳具有广泛的应用前景。然而,在一个单一的腔,这是一个广泛采用的配置为克尔光学频率梳的产生,调制不稳定性被抑制在正常的色散区和泵浦到梳的转换效率是非常低的单个耗散克尔孤子在异常色散区。双耦合腔可以产生正常色散区的克尔光学频率梳,并有可能显著提高克尔光学频率梳的转换效率。本文研究了双耦合腔中的调制不稳定性和克尔光学频率梳的形成。基于连续波稳态解,我们得到了一个描述调制不稳定增益的二次代数方程,并发现两个腔之间的群速度失配对调制不稳定增益有很大的影响。数值模拟结果表明,当两个腔都具有正常色散时,通过泵浦扫描可以产生单调孤子,当另一个腔的色散正常时,在具有反常色散的腔中可以产生单个耗散克尔孤子.对调制不稳定性的分析为双耦合腔中利用泵浦调制和腔失谐方案产生克尔光学频率梳提供了有力的工具。
2021-08-17 physics.optics
Optical polarization singularities in metallic cavities excited by electric dipole sources
针对光学腔内部偏振奇点特性研究不足的问题,采用全波有限元模拟研究电偶极源激发的金属腔中光偏振奇点,揭示其相关规律与机制,为光场奇点和拓扑特性研究提供思路并拓展应用场景。
2024-12-09 physics.optics
Temperature-independent optical cavities for laser frequency stabilization
提出了一种用于激光稳频的参考单片光学腔的热膨胀补偿方法。考虑了两种光学腔方案:带压接环的法布里-珀罗干涉仪腔和带夹具的回音壁腔。在每个方案中,由于腔与由具有高热膨胀系数的材料制成的元件的应变连接,实现了热膨胀补偿。估计了腔长稳定的温度范围。
2022-02-18 physics.ins-det physics.optics
Strong light-induced negative optical pressure arising from the kinetic energy of conduction electrons in plasmonic cavities
我们发现LC共振可以在等离子体腔中诱导出很强的负光压。这种有趣的效应可以用拉格朗日模型定性描述,该模型表明负光学压力是由内部电感和传导电子的动能驱动的。如果金属被理想导体所取代,则光压力变得更小且为正。
2011-01-19 physics.optics
Ultra Fast Nonlinear Optical Tuning of Photonic Crystal Cavities
我们演示了快速(高达20 GHz),低功耗(5 $μW$)调制的光子晶体(PC)腔中的GaAs含InAs量子点。利用带外皮秒激光脉冲注入自由载流子,实现了腔体共振蓝移的快速调制。慢调谐的几个线宽由于激光诱导加热也被证明。
2006-11-30 physics.optics
Emerging Optics from Structured Nanoscale Optical Cavities
本文综述结构化纳米光学腔的近场、集体耦合及光与物质相互作用调控,总结纳米激光性能及其在量子工程、拓扑光子学与集成光子系统中的应用。
2023-07-24 physics.optics
Wave Chaos in Rotating Optical Cavities
结果表明,即使当光腔的本征模是波混沌时,由于腔的旋转也会产生频率分裂,频率差与角速度成正比,尽管分裂的本征模仍然是波混沌的,不对应于任何单向旋转的波.
2006-09-16 physics.optics
Ray splitting in paraxial optical cavities
本文数值研究了在存在光线分裂机制时傍轴光腔中光线的动力学。该腔为传统的双镜稳定腔,通过垂直于腔轴插入一个光学分束器来实现光束的分束。我们表明,取决于分束器的位置的光学谐振腔可以变得不稳定和射线动力学显示一个积极的李雅普诺夫指数。
2003-11-24 physics.optics
Origin, bifurcation structure and stability of localized states in Kerr dispersive optical cavities
在具有克尔型非线性的外驱动色散光学腔中可以形成局域相干结构。这样的系统由Lugiato-Lefever方程描述,该方程支持各种各样的动力学解。在这里,我们回顾我们目前的知识的形成,稳定性和局部化结构的一维Lugiato-Lefever方程的分支结构。我们这样做,专注于两个主要制度的运作:异常和正常的二阶色散。在异常的制度,本地化的模式组织在一个同宿蛇的情况下,这是最终被破坏,导致叶状蛇形分叉结构。然而,在正常状态下,局部结构经历了不同类型的分叉结构,称为塌陷蛇形。
2020-10-07 math.DS nlin.PS physics.optics
Signal amplification and control in optical cavities with off-axis feedback
我们考虑了一大类光学腔和增益介质与离轴外反馈,引入了两点非局域性。这种非定域性移动了激光阈值,并打开了控制参数的大窗口,其中弱光斑可以被强烈放大,而背景辐射保持非常低。此外,信号的横向相位和群速度可以独立地调谐,这使得能够非机械地操纵它,控制它的空间啁啾,并将它分成两个反向传播的。
2007-05-21 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
A continuously tunable modulation scheme for precision control of optical cavities with variable detuning
本文提出一种基于电光调制器任意幅度-相位调制比的连续可调方案,用于将光学腔锁定在任意失谐状态,并在法布里-珀罗腔上验证了其能产生良好的线性误差信号。
2015-05-20 physics.optics
Highly stable piezoelectrically tunable optical cavities
我们已经实现了高度稳定和可调谐的频率基准使用光学高精谐振腔,其中包括一个压电致动器。作为压电材料,我们使用陶瓷PZT、晶体石英或PZN-PT单晶。锁定到这些腔的激光器显示出优于1 x 10^{-14}的相对频率稳定性,这很可能不受压电致动器的限制。压电谐振腔可以在一个以上的自由频谱范围(> 1.5 GHz)内进行电调谐,频率稳定性仅略有下降。此外,我们提出了一种新的腔体设计,其中的压电致动器之间的腔体间隔组件的预应力。该设计的特征在于可气密密封的内腔体积,腔增强光谱学
2013-02-07 physics.optics
All-reflective coupling of two optical cavities with 3-port diffraction gratings
采用功率回收技术可以提高法布里-珀罗臂腔迈克尔逊型激光干涉仪的散粒噪声极限灵敏度。在这种方案中,功率回收腔与干涉仪的臂腔光学耦合。由于中心耦合镜传输相当高的激光功率,并且可能显示热透镜效应、热折射噪声和光热折射噪声,因此出现问题。这种反射镜的低温冷却也具有挑战性,因此热噪声成为一个普遍的问题。本文从理论上研究了一种基于三端口衍射光栅的双光腔全反射耦合方案。我们表明,高精细臂腔的功率回收是可能的,而不通过衬底材料传输任何激光功率。令人惊讶的是,光栅的三个输出端口的功率分配比是不关键的。
2010-04-13 physics.optics
Photonic crystal nanobeam cavities with optical resonances around 800 nm
我们报道了一维光子晶体(PhC)纳米束腔的设计和制造,其光学谐振波长约为800 nm,与铷,铯或氩原子跃迁兼容。腔由磷化铟镓(InGaP)材料制成,InGaP是一种III-V族半导体化合物,其具有大的折射率($n \simeq 3.3$),有利于强光学限制和小模体积。设计并制作了具有纵向耦合和侧向耦合的纳米梁谐振腔,并测量了高达$2\times 10^4$的品质因数。
2019-03-12 physics.app-ph physics.optics
Elucidating mechanism of optical cavities in superconducting strip single photon detectors using transmission line and impedance models
Graduate School of Engineering, Tohoku University(东北大学大学院工学研究科)
本文通过传输线和阻抗模型分析了超导条单光子探测器中光学谐振腔的吸收机制,比较了不同谐振腔结构的理论计算与数值模拟结果,发现两者接近,并提出阻抗匹配设计概念适用于其他超导探测器。
2026-04-28 cond-mat.supr-con physics.optics quant-ph
Analogies between optical propagation and heat diffusion: Applications to micro-cavities, gratings and cloaks
最近提出了非均匀各向异性介质中光传播与热扩散的一种新类比[S。盖诺角Amra和D. Veynante,Optics Express第20卷,8207-8218(2012)]。详细推导这种非常规的对应关系的介绍和发展。在时间谐波区,所有的热参数都与人工金属介质中的光学参数有关,从而使使用光学数值代码成为可能。然后将光学导纳理论推广到多层结构中的热传导问题。讨论了平面微腔、衍射光栅和平面变换光学器件的概念。强调类比的结果和局限性。
2015-03-03 physics.optics
Modal Expansion of the Impulse Response Function for Predicting the Time Dynamics of Open Optical Cavities
光与光学腔的相互作用是增强光与物质相互作用和塑造电磁场光谱特征的重要研究内容。重要的努力已经进行了发展模式理论的开放式光学腔依赖于扩展的领域的本征场的腔。在这里,我们展示了这样的扩展如何预测光学谐振腔的时间动态。本文考虑法布里-珀罗腔,在准简正模的基础上,导出了腔的内场和散射场的完整解析表达式以及复本征频率。在导出开放腔的脉冲响应函数之前,我们证明了这种展开式的收敛性和准确性。我们受益于这种模式的扩展和IRF证明,本征模式的开放腔的影响信号,只有在瞬态制度,而不是在永久制度。
2020-04-06 physics.optics
A Technique for In-situ Measurement of Free Spectral Range and Transverse Mode Spacing of Optical Cavities
长度和g因子是表征光学腔的基本参数。我们开发了一种技术来测量这些参数原位确定的频率间隔之间的谐振的基本模式和空间模式的光学腔。将两束激光注入腔中,通过锁相环扫描它们的相对频率,同时将腔锁定到任一激光器。通过测量它们在透射过程中拍音的振幅,揭示了腔体的纵模和横模的共振及其间距。这种方法被证明是特别有用的,以表征复杂的光学系统,包括非常长的和/或耦合的光学腔,如在引力波干涉仪。本文介绍了这一技术及其在40米长的引力波干涉仪样机耦合腔中的应用结果。
2012-07-03 physics.ins-det physics.optics
Evolutionary algorithm to design high-cooperativity optical cavities
利用演化算法结合梯度下降法,我们设计了具有显著增强的腔光子和单个量子发射体之间的强耦合率的光学腔。我们的方法使我们能够找到专门设计的非球面镜,导致高精细度腔本征模与大的场增强在腔的中心。该方法是基于添加连续扰动的初始球面镜的形状使用梯度下降法进行优化。我们提出了适合于制造的反射镜轮廓,其表现出比相同尺寸的任何球形腔更高的腔协同性。最后,我们数值演示了这样的腔如何提高操作频率和纯度耦合的Ca $^+$离子的光纤光子。
2022-01-25 physics.optics
Induced cavities for photonic quantum gates
在原子介质中,光场可以诱导出有效腔,从而增强光学非线性。本文研究了诱导腔与基于里德伯阻断的光子量子门的集成。考虑到原子介质中的损耗,我们计算了相应的精细度和门失真。我们的分析表明,传统的限制所施加的封锁光学深度减轻了诱导腔长介质,从而建立了总的光学深度的介质作为一种补充资源。
2017-07-17 physics.atom-ph physics.optics
Memory-induced Excitability in Optical Cavities
本文研究光学腔中的记忆效应如何突破无记忆系统限制,实现任意长记忆时间下的激发性与自发对称破缺脉冲序列,为全光人工神经元提供新途径。
2023-11-17 physics.optics
Optomechanical coupling between two optical cavities: cooling of a micro-mirror and parametric normal mode splitting
我们提出了一种技术,旨在冷却谐振镜机械耦合到另一个振动镜的量子力学基态。我们的方法涉及两个光学腔之间的光机械耦合。我们表明,冷却可以控制的两个可移动的反射镜之间的机械耦合强度,两个振荡镜的机械模式之间的相位差和每个腔中的光子数。我们还表明,机械和光学冷却可以通过将能量从一个腔转移到另一个腔来实现。我们还分析了简正模分裂(NMS)的发生。我们发现,两个振荡镜的杂交与两个驱动光场的波动发生,并导致分裂的机械和光学波动谱。
2011-02-06 physics.optics
Transport tuning of photonic topological edge states by optical cavities
基于传统介质材料中的空气棒,设计了晶体对称性保护的光子拓扑边缘态(PTES)作为光子拓扑波导(PTW)与侧光腔耦合。以单模和二重简并模腔为例,证明了与PTW耦合的腔可以改变PTES的无反射输运。单模腔能够在其谐振频率下完美地反射PTE,从而在透射光谱中形成凹陷。在半深度处的凹陷全宽度取决于腔和PTW之间的耦合强度,并且因此取决于腔的几何形状和相对于PTW的距离。而具有双重简并模的腔导致了更复杂的PTES输运,其透射谱可以是Fano形式。这些效应与我们建立的一维PTW-腔输运理论相一致,其中PTW与腔的耦合被认为是$δ$或非$δ$类型。这种与侧腔耦合的PTW,结合了拓扑特性和方便的可调谐性,具有广泛的拓扑光子器件的多样性。
2019-02-16 physics.optics
Super-efficient temporal solitons in mutually coupled optical cavities
相干驱动克尔光腔能够将连续波激光转换为超短孤子脉冲序列,从而能够产生宽带锁模频率梳。克尔腔孤子通过与驱动泵浦场的能量交换达到平衡。提高从泵浦到孤子的能量转换效率对于实际应用具有重要意义,但由于孤子和泵浦之间有限的时间重叠,仍然是一个突出的挑战。在这里,我们报告的时间克尔孤子的发现,在相互耦合的腔,而不是传统的单腔。我们提出了一种策略,打破了泵孤子能量转换的限制,并连接到射频电子电路中的阻抗匹配的潜在机制。与宏光纤环形腔共享相同的物理模型作为微型光学微谐振器,我们证明了近一个订单的效率提高。研究结果为基于光学微谐振器的超高品质因数的超高效孤子微梳的研究奠定了基础。
2018-10-31 physics.optics
Aberrated optical cavities
光学腔是现代量子科学的一项使能技术:从它们在激光器操作中的重要作用,到作为原子钟中的飞轮和量子光学实验中的相互作用增强组件的应用,对光学腔的模式形状和能量的定量理解对于该领域的发展至关重要。尽管如此,使用近轴、二次光学器件的标准处理未能捕获具有高精细度、小腰和/或许多简并模式的现代腔中存在的光学像差的影响。在这项工作中,我们计算的模式谱的光学谐振腔,考虑到非傍轴光束传输和超越二次镜和透镜。推广以前的工作[1-5],我们开发了一个完整的理论谐振腔像差,包括腔内透镜,非平面几何形状,和任意的镜子形式。利用这些工具,我们将参考文献[6]中几乎不存在像差与参考文献[7]中看似相似的腔体中强烈明显的像差进行了调和。我们进一步验证了我们的方法相比,在实验室中实现的非平面透镜腔的家庭,找到良好的定量协议。这项工作开辟了新的前景,腔更小的腰部和更多的简并模式。
2021-05-11 physics.atom-ph physics.optics
High-Q aluminum nitride photonic crystal nanobeam cavities
我们在氮化铝(AlN)光子晶体纳米梁腔中展示了高的光学品质因数。采用自保护释放工艺在绝缘体上AlN衬底上制备了悬浮AlN光子晶体纳米梁。采用一维光子晶体腔耦合到集成光路,我们测量的品质因数高达146000。通过改变波导腔耦合间隙,消光比超过15分贝。我们的研究结果打开了大门,集成光子带隙结构制成的低损耗,宽透明,非线性光学材料系统。
2012-05-07 physics.optics
Planar chirality and optical spin-orbit coupling for chiral Fabry-Perot cavities
我们用最简单的方法设计了具有纵向手征模的法布里-珀罗腔,方法是在两个光滑的金属银镜之间夹一层聚苯乙烯,通过扭转剪切应力使之成为平面手征模。我们证明,我们的腔的螺旋度保持功能干从一个自旋轨道耦合机制播种内的腔的平面手性的特定手光学功能。平面手性产生了一个外在的来源,三维手性倾斜照明下,赋予腔体的实验测量和模拟具有良好的一致性的对映体签名。我们的方案的简单性是特别有前途的手征腔QED和极化激元不对称化学的背景下。
2021-05-18 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Mechanical loss and stability analysis of NEXCERA in ultra-stable optical cavities
Technische Universität Braunschweig(布伦瑞克工业大学);Laboratory for Emerging Nanometrology(新兴纳米计量学实验室);Nicolaus Copernicus University(尼古拉·哥白尼大学);Physikalisch-Technische Bundesanstalt(德国联邦物理技术研究院)
本文研究了NEXCERA在超稳定光学谐振腔中的机械损耗,发现其机械损耗低,适合低噪声谐振腔,且结合低线性漂移,为长期稳定光频参考提供优良选项。
2025-10-01 physics.optics
Ultrathin and Multicolor Optical Cavities with Embedded Metasurfaces
在过去的几年里,光子超颖表面已经展示了它们卓越的和多样化的能力,通过将电磁辐射限制在这些人造薄膜的深亚波长厚度内来实现对光传播的先进控制。在这里,我们证明了超颖表面还提供了新的无与伦比的能力,以减少集成光学元件和系统的整体尺寸。我们提出了一种新颖的方法,将超颖表面嵌入最基本的光学元件之一-光学腔-以大幅缩小光学腔的厚度。我们应用这种方法来设计和实现一个基于超颖表面的纳米腔,其中的法布里-珀罗干涉原理已被修改,以减少腔厚度低于传统的半波长最小值。此外,具有嵌入超颖表面的纳米腔可以支持多个频带的独立可调谐谐振。作为概念验证,使用100 nm纳米腔体内的纳米结构超颖表面,我们实验证明了高空间分辨率的彩色滤光和光谱成像。所提出的方法可以外推到紧凑的集成光学系统,如VCSEL,高分辨率空间光调制器,成像光谱系统和生物传感器。
2017-11-15 physics.optics
Tailoring the morphology of ultrathin bismuth films around percolation for thickness-optimized optical cavities
Laser Processing Group, Instituto de Óptica, IO-CSIC(激光加工组,光学研究所,西班牙科学理事会)
通过调控超薄铋膜在临界点附近的形貌,实现更紧凑的光学谐振腔设计,提升调谐范围和光学响应效率。
2025-12-03 physics.optics
Symmetry, degeneracy and optical confinement of modes in coupled microdisk resonators and photonic crystal cavities
基于Muller围道积分方程和三角-三角Galerkin离散技术,提出了一种快速、高精度的方法,用于回音壁(WG)模式微盘谐振腔和光子晶体(PC)缺陷腔的光谱设计和微调。结果表明,结构的对称性对耦合腔群中自然模的简并度和近简并度以及模的光限制有显著的影响。通过利用分子几何的对称性和调节腔间耦合距离,设计出了具有极大提高的品质因数的光子分子。光谱工程耦合谐振腔结构的低阈值微盘激光器,光学生物传感器,和随机粉末激光器的潜在应用进行了讨论。
2005-09-23 physics.optics
Half-period Aharonov-Bohm oscillations in disordered rotating optical ring cavities
在旋转坐标系中的麦克斯韦方程组与存在磁场的带电粒子的薛定谔方程之间存在类似性。我们利用这个类比指出,在适当的条件下,在旋转框架中的电磁现象,可以表现出周期性的旋转的角速度。特别地,在无序环形腔中,人们发现在无序金属的介观物理学中众所周知的Al'tshuler-Aronov-Spivak效应的光学模拟。
2016-07-18 cond-mat.mes-hall physics.optics
Multimode fiber laser cavities as nonlinear optical processors
Koç University(科奇大学)
利用多模光纤激光谐振腔实现非线性光学处理,通过多模干涉和增益饱和动力学进行高维变换,实现高准确率的分类任务,且参数数量远少于深度神经网络。
2026-02-10 physics.optics
Achievements and Perspectives of Optical Fiber Fabry-Perot Cavities
法布里-珀罗干涉仪已经激发了许多科学和技术应用,从高分辨率光谱学到计量学,光学滤波器到量子极限下的光和物质界面等等。光纤的端面加工已经使得光学法布里-珀罗腔的小型化成为可能。与光纤波导技术的集成允许具有良好缩放特性(包括机械稳定性和紧凑模式几何形状)的小而开放的设备。这些光纤法布里-珀罗腔(FFPC)在许多领域,包括腔量子电动力学,光学力学,传感,非线性光学和更多的刺激扩展应用。在这里,我们总结了基于光纤法布里-珀罗腔的设备的最新技术水平,提供了应用的概述,并得出预期的进一步研究活动的结论。
2022-01-26 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Nonequilibrium photonic transport and phase transition in an array of optical cavities
我们研究了边界驱动非线性光学腔阵列中的光子输运。我们发现,输出场突然下降时,链长增加超过一个阈值。在这个阈值之后,出现了高度混沌和不稳定的状态,这标志着超扩散光子输运的开始。我们展示了阈值与泵浦强度和非线性的比例关系。最后,我们解决的竞争的无序和非线性呈现扩散绝缘体相变。
2017-10-26 physics.optics quant-ph
Optomechanically induced optical trapping system based on photonic crystal cavities
本研究提出基于电介质光子晶体纳米束腔的新型光阱,利用光力学反作用突破传统光阱衍射极限等局限,数值模拟验证其可实现56nm窄阱宽的亚微米颗粒悬浮,光吸收较传统光镊降43倍,还可构建亚衍射极限动态势场,为精密传感和量子实验提供新途径。
2023-04-19 physics.optics
Direct Bandgap Light Emission from Strained Ge Nanowires Coupled with High-Q Optical Cavities
硅兼容光源是完成高速、低功耗片上光学互连的最后一个缺失部分。在本文中,我们提出了一种锗基光发射器,它涵盖了潜在的低阈值激光器的所有方面:高应变锗增益介质,应变诱导赝异质结构,和高Q光学腔。我们的发光结构呈现出极大增强的光致发光进入腔模式,测量的品质因数高达2,000。发射波长调谐超过400 nm的一个单一的光刻步骤。我们发现在高(>2.3%)拉伸应变下,用锗形成的光学腔中的光学增益增加。通过定量分析的增益/损耗机制,我们发现,从空穴带的自由载流子吸收占主导地位的增益,导致没有净增益,即使从高应变,n型掺杂锗。
2015-08-06 physics.optics
Perfectly matched layer method for optical modes in dielectric cavities
光共振问题与定常的薛定谔方程有相似之处,但又有不同之处。共振问题中的特征函数是指数增长的,这是一个很大的挑战。我们给出了这种边界条件的物理解释,并引入完全匹配层(PML)方法将本征函数从指数增长转换为指数衰减。基于复拉伸技术,我们构造了一个非厄米哈密顿量的光学共振问题。我们成功地验证了有效性的哈密顿计算其本征值在圆形腔中,并与解析结果进行比较。我们也使用建议的哈密顿量来研究四余弦腔中例外点周围的模式演化。
2020-08-15 physics.optics
Optical cavities and waveguides in hyperuniform disordered photonic solids
利用有限差分时域和能带结构的计算机模拟,我们表明,它是可能的,在超均匀无序光子固体中构建光学腔和波导结构,这是光子晶体中无法实现的。根据腔模的对称性(双极、偶极、四极等),可以对腔模进行分类。受限的电磁波模式。由于超均匀无序固体的带隙特性的各向同性,具有自由形状几何形状的高质量波导(例如,任意弯曲角度)可以构造成在周期性或准周期性固体中没有类似物。这些能力对许多光子应用具有影响。
2013-11-11 cond-mat.mes-hall physics.optics
Efficient operator method for modelling mode mixing in misaligned optical cavities
本研究针对法布里-珀罗光学腔谐振模特性受镜面对准与形状影响的问题,扩展了模式混合方法以适配任意镜面形状,可快速计算横向失准腔的模式并分析其几何特性,拓展了相关研究能力。
2023-06-16 physics.optics quant-ph
Fabry-Perot temperature dependence and surface-mounted optical cavities
讨论了影响低膨胀光学谐振腔谐振频率温度依赖性的因素,包括由于间隔物、光学接触镜基片和涂层的不同热膨胀系数(CTE)引起的腔端变形。的温度依赖性的模型,结合有限元分析的腔端。腔模式的频率与温度的测量值与模型一起使用,以推导出间隔物CTE与温度的关系曲线。测量的轮廓与利用在具有羟基催化键合的间隔物的外部上制造的临时表面安装的法布里-珀罗腔的单独实验非常好地相关。
2008-07-03 physics.optics
Deterministic integration of quantum emitters and optical cavities in a van der Waals crystal
University of Technology Sydney(悉尼科技大学);ARC Centre of Excellence for Transformative Meta-Optical Systems(变革性超光学系统卓越研究中心)
在范德瓦尔晶体中实现量子发射体与光学谐振腔的确定性集成,通过精确定位和定制谐振腔几何,提升光谱对齐与发射效率。
2026-01-07 physics.optics
Optical modes in oxide-apertured micropillar cavities
我们提出了一个详细的实验表征的光谱和空间结构的限制光学模式的氧化物孔微柱腔,显示出良好的质量厄米高斯分布,很容易模式匹配到外部字段。我们进一步推导出了横模的频率分裂与所期望的Purcell因子之间的关系。最后,我们描述了一种技术来检索的限制折射率分布的模式的空间分布。
2012-10-12 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Coupling of erbium dopants to yttrium orthosilicate photonic crystal cavities for on-chip optical quantum memories
晶体中的铒掺杂剂表现出高度相干的光跃迁,非常适合于在电信波段操作的固态光量子存储器。在这里,我们展示了耦合的铒掺杂剂离子在硅酸钇的光子晶体腔直接制造的主机晶体使用聚焦离子束铣削。这种耦合导致光致发光寿命的减少和微米长器件中光学深度的增强,这将使片上量子存储器成为可能。
2015-12-23 physics.optics quant-ph
Loss in long-storage-time optical cavities
长储存时间法布里-珀罗腔是许多精密测量实验的核心部件。在这样的腔中的光损耗是决定其性能的关键参数;然而,很难从各个腔镜的独立特性中先验地确定。在这里,我们总结了三种技术,直接测量这种损失在原位,并将其应用到一个高精细度,近同心,2米的系统。通过小的修改腔的长度,我们探讨了光损耗作为一个函数的光束光斑尺寸在1-3毫米的范围。在这个制度中,我们发现,光学损耗是相对恒定的,在每面镜子约10 ppm,并显示出更大的依赖于腔光学上的光束光斑的位置比它们的大小。这些结果对于将压缩光应用于先进的引力波干涉仪具有直接的影响。
2013-10-31 gr-qc physics.optics
Computing the laser beam path in optical cavities: a geometric Newton's method based approach
在过去的十年中,越来越多的注意力已经吸引到高精度的光学实验,这推动了分辨率和测量量的准确性超出其当前的限制。该挑战需要将光学元件(例如,反射镜、透镜等)放置在光学元件的位置。并以亚纳米精度控制光束。用于谐振器中的光束方向计算的现有方法(例如,迭代射线跟踪或广义射线传递矩阵)在计算上昂贵或者依赖于光学元件的过参数化模型。利用费马原理,我们发展了一种新的方法来计算由球面镜形成的谐振光学腔中的稳态光束位形,作为反射镜位置和曲率半径的函数。所提出的方法是基于矩阵流形上的几何牛顿法,一种具有二阶收敛速度的工具,依赖于腔光学长度的二阶模型。由于我们避免了坐标来参数化镜面上的光束位置,因此二阶模型的计算不涉及参数化的二阶导数。数值试验的帮助下,我们表明,我们的程序的收敛性能举行的非平面多边形腔,我们评估的有效性的几何牛顿法在确定其配置的高精度和可忽略不计的计算工作。
2016-03-14 physics.optics
The decomposition of aberrated or turbulent wavefronts into a spatial mode spectrum using optical cavities
它示出了一个像差波前入射到法布里-珀罗光学腔激发更高阶的空间模式在腔中,并且这些模式的光谱宽度和分布是指示的类型和大小的像差。腔体是纯无源的,因此频率内容被限制为由原始光源提供的频率内容,除非引入时变内容。为了说明这一概念,空间模式分解和透射谱计算模拟的一个例子腔的各种相位延迟的影响,在两个基本的赛德尔像差和复合泽尼克多项式项的形式,显示使用拉盖尔-高斯和平面波入射光束。被激发的腔模式的聚合光谱宽度被认为是加宽的相位延迟的幅度增加。
2019-01-30 physics.optics
Nonradiating and radiating modes excited by quantum emitters in open epsilon-near-zero cavities
控制嵌入在光学腔中的量子发射体(QE)的发射和相互作用性质是在纳米尺度下工程化光-物质相互作用以及量子信息处理发展的关键技术。最先进的光学腔是基于高Q光子晶体和介质谐振器。然而,用更奇特的材料雕刻的空腔可能会获得更丰富的反应。在这里,我们从理论上研究了嵌入开放的ε近零(ENZ)腔中的量子阱的发射和相互作用性质。使用分析方法和数值模拟,它表明,开放ENZ腔提出了支持nonradiating模式独立的腔的外部边界的几何形状(形状,大小,拓扑结构.)的独特属性。此外,在辐射和非辐射模式之间切换的可能性使得能够动态控制QE的发射和QE之间的相互作用。这些现象提供了前所未有的自由度在控制和捕获领域内的光学腔,以及在腔光和声机械系统的设计。
2015-12-03 physics.optics
Controlling mode locking in optical ring cavities
光学环形谐振器的腔内元件的表面中的缺陷可以将光从一个模式散射到反向传播模式中。由这种反向散射引起的腔模式的锁相是众所周知的例子,其众所周知地折磨激光陀螺仪和类似的有源系统。我们的实验表明,如何反向散射可以规避在一个单向操作的环形腔的谐振腔模式的适当选择或主动反馈控制。
2006-11-20 physics.atom-ph physics.optics
All-optical reshaping of light pulses using $χ^{(2)}$ media
提出了一种基于双腔$χ^{(2)}$介质的全光脉冲整形方法。该系统是完全无源的\emph{i.e.},所有的能量都是由入射脉冲带来的,并使用两个具有独立阈值的连续光学腔。输出脉冲接近矩形形状。我们表明,这种技术可以扩展到高比特率和电信波长使用非常小的腔电流非线性材料。
2003-10-07 physics.optics
Fabrication and characterization of shape- and topology-optimized optical cavities with deep sub-wavelength confinement for interfacing with colloidal quantum dots
本文采用形状与拓扑联合优化策略设计了具有深亚波长光限制的二维光子晶体纳米微腔,通过制备磷化铟微腔并表征其与胶体量子点的相互作用,验证了该设计策略与材料平台在探索光物质相互作用中的高良率与可行性。
2025-02-02 physics.optics
Searching for ultra-light dark matter with optical cavities
我们讨论了使用光学腔作为工具来寻找由维里化超光场(VLLF)组成的暗物质(DM)。这样的场可能导致振荡的基本常数,导致刚体长度的振荡。我们建议通过刚性和悬挂镜腔的差分应变测量来寻找这些效应。我们估计,在0.1-10 kHz的可听范围内,可以在VLLF康普顿频率下探测到超过两个数量级的用于VLLF DM耦合的未探索的相空间。
2018-08-08 astro-ph.IM gr-qc hep-ph