Simple THz phase retarder based on Mach-Zehnder interferometer for polarization control
本文提出一种基于马赫-曾德尔干涉仪的简易THz相位延迟器,用于产生圆偏振,实现超过99.9%的偏振度和约76%的透射率。
2025-01-07 physics.optics
Physically Plausible Vectorial Metrics for Polarization Information Analysis
本文提出用轴取向角、椭圆度和椭圆延迟量等物理合理参数替代传统分层模型,实现对延迟器完整光学响应的无假设表征,并在液晶样品上验证了其可行性。
2025-05-26 physics.optics
Fast switchable electro-optic radial polarization retarder
提出了一种利用电光陶瓷PMN-PT制作的快速可切换电光径向偏振延迟器(EO-RPR)。这种电光RPR可用于快速、可切换地产生纯柱面矢量光束。当与一对半波片一起使用时,EO-RPR可以将圆偏振光改变为感兴趣的任何圆柱形矢量光束,例如径向或方位角偏振光。实验上产生了纯度大于95%的径向和方位偏振光。使用EO-RPR的优点包括快速响应时间、低驱动电压和在宽光谱范围(500 - 7000 nm)内的透明性。
2008-01-21 physics.gen-ph physics.optics
Deep-subwavelength Phase Retarders at Mid-Infrared Frequencies with van der Waals Flakes
针对中红外频率下相位延迟器因材料限制需极厚的问题,利用比工作波长薄十倍以上的$α$-MoO$_3$薄片实现90度偏振旋转,转换率超50%,为微型集成偏振控制提供了新平台。
2023-06-29 physics.optics
Broadband composite nonreciprocal polarization wave plates and optical isolators
本文提出由多个级联非互易波片构成的宽带非互易相位延迟器,并利用互易与非互易消色差四分之一波片及平行偏振器实现宽带光学二极管。
2023-05-10 physics.optics
Polarization Elements-A Group Theoretical Study
通过偏振元件的群论联系,对影响琼斯矩阵表示的光学器件偏振的偏振元件,按其所具有的本征矢量的类型进行了新的分类。二衰减器和延迟器分别被认为是对应于增强和旋转的元件。除了二衰减器和延迟器之外的均匀元件的结构通过给出对应于这些元件的四元数来识别。简并偏振元件的集合与洛伦兹群的所谓“零”元件相一致。奇异极化元素在其更说明性的米勒矩阵表示,最后一类特殊的奇异米勒矩阵的特征结构进行了研究。
2000-07-26 physics.optics
An antipodal Vivaldi antenna for improved far-field properties and polarization manipulation of broadband terahertz quantum cascade lasers
提出了一种用于宽带太赫兹量子级联激光器和频率梳的对映Vivaldi天线。其指数曲线的耀斑轮廓导致绝热面内模式膨胀,产生具有(23°x19°)半峰全宽和倍频程跨越带宽的单瓣光束的改进的远场。天线还充当波延迟器,将极化从垂直极化旋转到水平极化,旋转角度取决于频率。激光器的发射光谱和电流-电压特性以及频率梳操作不受影响。测量结果与数值模拟吻合良好,所提出的天线覆盖了宽光谱范围(1.5-4.5 THz)。
2020-04-22 physics.optics
Broadband and ultra-broadband polarization rotators with adiabatic modular design
我们实验证明了一个宽带和超宽带光谱带宽偏振旋转器。这两种偏振旋转器都采用模块化设计,即它们由旋转到给定角度的半波片阵列组成。我们表明,宽带和超宽带性能的偏振旋转器是由于光的偏振演化的绝热性质。在本文中,我们实验研究了宽带和超宽带偏振旋转器的性能,包括十个多阶半波片和十个商业消色差半波片,分别。阵列中的半波片从第一个半波片的快偏振轴与入射线性偏振光之间的初始对准开始相对于彼此逐渐旋转到期望的偏振旋转角。
2015-02-17 physics.optics
Ultra-Broadband Radial Polarization Conversion based on Goos-Hanchen Shift
我们首次提出了一种利用圆柱对称全内反射的古斯-汉臣位移产生径向偏振光的方案。它允许波长相差>1微米的超宽带径向偏振转换。
2007-10-15 physics.optics
Broadband composite polarization rotator
我们描述了一种宽带光学器件,其能够在宽的波长范围内以任何期望的角度旋转线性偏振光的偏振平面。该装置由一系列相对于其快偏振轴以特定角度旋转的半波片组成。这种设计借鉴了复合脉冲的类比,复合脉冲是量子物理学中一种众所周知的控制技术。我们推导出的解决方案的旋转角的单个半波片取决于所需的偏振旋转角。我们表明,宽带偏振旋转器是强大的对晶体和光场的参数的变化。
2014-11-16 physics.optics
Designing a broadband and linear polarization metasurface carpet cloak in the visible
在过去的几年里,地毯隐身由于其在光频上的可行性和在隐身技术上的潜力而引起了人们的兴趣。由于超表面能够在亚波长尺度上操纵波阵面、偏振和相位,因此已被提议作为一种设计超薄地毯遮盖表面的方法。然而,实现具有显著带宽的宽带地毯隐身是超表面设计的关键挑战之一。迄今为止,基于超表面的宽带地毯式隐身尚未实现,并且隐身仅限于离散波长。在这里,我们提出并数值演示了一种新的超颖表面设计的宽带地毯隐身与线偏振在可见光波长从650 nm到800 nm。我们提出的方法是一个很有前途的宽带结构化接口的方法。
2019-04-11 physics.optics
Broadband polarization transformation via enhanced asymmetric transmission through arrays of twisted complementary split-ring resonators
本研究提出一种具有扭曲互补开口环共振器(CSRRs)堆叠的双手征超材料平板,以实现高效的宽带极化转换。通过使线偏振电磁波穿过厚度约为工作波长十分之一的这种板,可以使线偏振电磁波的偏振沿特定方向旋转。微波实验验证了理论预测的转换效率高达96%,覆盖带宽的24%的中心波长。具有圆对称性的CSRs提供了增加的层间耦合强度,这产生了高效率的宽带响应和原始极化的强隔离。
2011-09-17 physics.optics
Broadband laser polarization control with aligned carbon nanotubes
介绍了一种用于光纤激光器宽带偏振控制的定向碳纳米管(ACNT)器件的简单制作方法。ACNT装置通过从所制造的垂直对齐的碳纳米管阵列中拉出来制造。用光学显微镜、扫描电子显微镜、偏振拉曼光谱和吸收光谱证实了它们的各向异性。然后将该器件集成到光纤激光器系统中(在1和1.5 μ m的两个技术上重要的波长处),用于偏振控制。获得了最大消光比约为12 dB的线偏振光输出.两种激光器的输出偏振方向可以完全由ACNT取向控制。据我们所知,这是第一次将ACNT器件应用于激光系统的偏振控制。我们的研究结果表明,ACNT设备是一个简单的,低成本的,和宽带偏振器来控制激光偏振动力学,为各种光子应用(如材料加工,偏振分集检测通信),其中线偏振控制是必要的。
2015-05-13 physics.optics
Demonstration of ultra-broadband single-mode and single-polarization operation in T-Guides
制备了硅基双折射薄膜波导(T型波导),并利用条纹成像技术对其进行了从可见光到红外的表征。数值计算表明,T型波导可以在2.6倍频程的范围内具有宽带单模单偏振(SMSP)特性。实验上,在正交偏振之间测量到高达90 dB/cm的偏振相关损耗差,并且观察到>1.27倍频程的记录SMSP窗口,仅受可用测量设备的限制。这些测量为SMSP光子学的T型波导提供了强有力的理由,特别是在高折射率材料上,例如我们之前在硅上的演示。
2016-06-29 physics.optics
Broadband highly-efficient dielectric metadevices for polarization control
基于具有电和磁Mie型共振的介电纳米结构表面的元器件已经导致迄今为止功能性平面光学器件的最佳效率,只有一个缺点:窄的操作带宽。在这里,我们实验证明宽带透明的全介质超颖表面高效的偏振操纵。我们利用广义惠更斯原理,叠加的散射贡献从几个电和磁多极模式的组成元原子,实现相消干涉在反射在一个大的光谱带宽。通过采用这种新的概念,我们展示了无反射(约90%的透射率)的半波片,四分之一波片,矢量光束q板,可以在多个电信频段与约99%的偏振转换效率。
2016-03-23 physics.optics
Omni-directional, broadband and polarization-insensitive thin absorber in the terahertz regime
提出了一种同时适用于横电(TE)和横磁(TM)极化的近全向太赫兹吸收体。通过金属-介质层中的磁极化激元的激发,入射光在比共振波长小约25倍的薄厚度中被完全吸收。通过简单地堆叠具有不同几何尺寸的几个这样的结构层,由于不同层中的磁极化激元的杂化,可以有效地增强这种强吸收的带宽。
2009-06-11 physics.optics
Broadband dispersionless polarization rotation with composite chiral metamaterials
提出了一种平面复合手征超材料(CCMM),它是通过在两层共轭伽玛离子谐振器之间对称地插入一个金属网。由于CCMM工作在非谐振频率区域,因此具有无损耗和无色散的特点。它可以在宽带宽范围内实现平坦的偏振旋转,同时具有高的透射率和极低的椭圆率。同时,这种有趣的CCMM在偏振旋转功率和工作带宽方面显示出比仅由共轭γ离子组成的纯手征超材料更大的优势。由于其独特的性质,CCMM在控制电磁波的偏振态方面具有很大的吸引力。
2015-11-21 physics.optics
Broadband, Polarization-insensitive and Wide-angle Optical Absorber based on Fractal Plasmonics
在本文中,等离子体激元吸收体的金属-电介质-金属堆叠与Sierpinski纳米地毯的顶层组成的理论研究。这种紧凑的吸收体描绘了在宽的光学波长范围($400-700$ nm)和宽的光入射角范围($0-80^{\circ}$)上的宽带角度无关行为。包括几个特征尺寸,这样的分形状结构显示出广泛的强消光($85-99$ %)的响应,无论是横向的电或磁极化状态下垂直入射。通过研究电场、磁场和电流分布,揭示了激发表面等离子体模式以及电/磁偶极共振引起的吸收的潜在机制。该吸收体为实现高性能的半导体光捕获器件开辟了一条道路。
2016-05-31 physics.optics
Broadband Cross-Circular Polarization Carpet Cloaking based on a Phase Change Material Metasurface in the Mid-infrared Region
针对目前大多数隐身装置都集中于线偏振隐身,而对中红外隐身特性研究较少的现状,提出了一种中红外波段交叉圆偏振隐身地毯隐身装置。基于Pancharatnam Berry相位原理,精心设计了具有交叉圆极化梯度相位的单胞,并将其构造成一个超表面。为了实现可调谐交叉圆偏振地毯斗篷,在单元结构的设计中引入了相变材料。当相变材料处于非晶态和晶态时,所提出的超颖表面单元可以实现高效的交叉偏振转换,并且反射强度可以调节。根据地毯隐身的相位补偿原理,利用所设计的单元结构,构建了一种具有相位梯度的超表面隐身装置。从近场和远场的分布,交叉圆偏振隐身特性被证实在宽带波长范围内。提出的隐身装置可以有效地抵抗交叉圆偏振探测。
2022-03-04 physics.optics
Broadband Magnetic-Manipulated Spintronic Terahertz Emitter with Arbitrarily Tunable Polarizations
太赫兹波偏振态的灵活控制对于太赫兹应用,特别是下一代片上功能太赫兹源的实现具有重要意义。然而,现有的太赫兹辐射源不能满足这种需求,因此需要新的机制和概念上的新的太赫兹源。在这里,我们展示了一个磁场控制,高效率,低成本,和宽带太赫兹源与灵活的开关太赫兹偏振态的铁磁异质结构驱动的飞秒激光脉冲。我们验证了所产生的椭圆太赫兹波的手征性,方位角和椭圆率可以独立地操纵通过巧妙地工程的外部施加的磁场通过有效地操纵光致自旋电流。这种基于超快光磁相互作用的、磁场控制的、宽带可调谐的、集成了太赫兹偏振可调谐功能的固态太赫兹源不仅能够揭示飞秒自旋动力学的物理机制,而且证明了实现新型片上太赫兹功能器件的可行性,推动了控制基本分子旋转、声子振动、自旋进动、高速太赫兹通信以及加速超快太赫兹光自旋电子学的发展。
2018-09-27 physics.optics
Interferometric modal splitting enables a broadband, dual-polarization on-chip spectrometer
本文提出利用热驱动硅光子傅里叶变换光谱仪中的干涉模态分裂效应,在单一偏振不敏感探测器下实现1480-1630 nm宽带双偏振片上光谱测量,偏振消光比超过20 dB。
2025-04-09 physics.optics
Topographically anisotropic photonics for broadband integrated polarization diversity
综合极化接收机有可能成为新一代轻型、高性能遥感仪器。到目前为止,由于基本的设计限制,诸如偏振分束器的片上偏振选择器件甚至还没有接近必要的性能。在这里,我们提出,模拟和实验证明了一种方法,用于实现空间映射到集成光子电路的双折射,被认为是拓扑各向异性光子学。利用这种鲁棒性和宽容差的方法,可以构造具有强偏振相关模态特性和最小波长依赖性的器件。集成偏振分束器(PBS)实现了前所未有的性能:创纪录的0.52倍频程分数带宽(116 THz),最大插入损耗为1.4 +/- 0.8 dB,最小消光比为16 +/- 3 dB,将其推向宽带光谱和成像应用领域。此外,新型的光子结构,如偏振选择性波束抽头和偏振选择性微波谐振器的演示,使新的片上偏振接收器架构。
2017-02-19 physics.optics
Chiral broadband High Harmonic Generation Source by Vectorial Time-Polarization-Gating
针对高次谐波产生中宽带与螺旋度难以兼顾的挑战,提出一种结合时间门控与偏振门控的矢量双色驱动场方案,生成了宽带且具有螺旋度的手性极紫外光,实现了对XUV偏振态的灵活控制,有望提升手性光学信号探测的灵敏度。
2025-03-05 physics.optics
A polarization-Insensitive Broadband Achromatic Metalens with High Efficiency in Ultraviolet-C band
National Cheng Kung University(国立成功大学)
本研究提出一种在紫外C波段工作且偏振无关的高效率宽频带非色散金属透镜,实现了75%的平均聚焦效率。
2025-12-28 physics.optics
A broadband achromatic polarization-insensitive metalens consisting of anisotropic nanostructures
由于对紧凑和可穿戴光学设备的需求不断增加,超表面已经引起了广泛的关注。对于许多应用,偏振不敏感的超颖表面是非常理想的,并且似乎将其组成元素的选择限制在各向同性纳米结构中。这极大地限制了在设计每个纳米结构中可用的几何参数的程度。在这里,我们展示了一个偏振不敏感的超透镜,使用其他各向异性的纳米鳍,提供额外的控制输出光的色散和相位。因此,我们可以使超透镜在从波长460 nm到700 nm的几乎整个可见光谱上是消色差和偏振不敏感的,同时保持衍射限制的性能。超透镜仅由单层TiO 2纳米鳍组成,并且具有0.2的数值孔径和26.4 μ m的直径。我们的偏振不敏感设计的通用性允许它在大量其他元表面设备中实现,其应用范围从成像到虚拟/增强现实。
2018-10-11 physics.optics
Tunable Polarization-Multiplexed Achromatic Dielectric Metalens
可调超颖表面为需要主动波前成形的光学部件提供了紧凑且有效的策略。变焦距超透镜是最重要的应用之一。然而,现有的可调谐超透镜很少用于宽带波长,由于色差限制了它们在宽带成像和彩色显示中的应用。在此,我们展示了一个电可调偏振复用变焦消色差电介质超透镜集成与扭曲液晶(TNLC)在可见光区。通过粒子群优化算法定制两个正交偏振信道下不同波长处的相位分布,并与元单元数据库进行优化匹配,实现包括消色差性能在内的偏振复用色散控制。结合TNLC的宽带线偏振转换能力,通过施加不同的电压实现了变焦消色差超透镜的可调谐性。此外,电可调定制的色散操纵超透镜和可切换的颜色元全息图进行了演示。这些设备将加速超表面在宽带变焦成像、AR/VR显示和光谱检测中的应用。
2022-09-01 physics.optics
Realizing broadband electromagnetic transparency with a graded-permittivity sphere
基于广义Mie散射理论和全波条件下的数值模拟,通过精心设计的介电常数梯度球,实现了宽带电磁透明现象,该球在很宽的频率范围内具有极低的散射截面。通过研究极化随频率的变化,揭示了动态极化抵消现象。此外,为了减少实验中实现宽带透明的苛刻条件,本文还提出并验证了一种合理设计的多壳层球。
2014-06-27 physics.optics
Broadband polarization-independent low-crosstalk metasurface lens array-based mid wave infrared focal plane arrays
像素的小型化是实现高分辨率、平面化、小型化的焦平面阵列的关键,然而,像素间光学串扰的增加导致了严重的缺陷和折衷。在当前的工作中,我们设计并提出了一种有效的宽带偏振不敏感的全介质超颖表面透镜阵列的焦平面阵列(FPA)工作在中波红外(MWIR)。实现了超过0.85的高聚焦效率和优异的光学串扰性能。我们证明,光学串扰可以降低到2.8%以下的低水平,具有高效率。对于器件性能,使用了以前报告中的类似品质因数(FoM),我们的器件达到了91的FoM,优于迄今为止设计的所有其他类型的MWIR FPA。所提出的超表面透镜阵列展示了用于增加信噪比和灵敏度的巨大潜力,从而为紧凑尺寸、高分辨率FPA铺平了道路。
2018-03-15 physics.optics
Dual-polarization control of broadband nonreciprocal thermal radiation by combining local and nonlocal metasurfaces
The University of Hong Kong(香港大学);State Key Laboratory of Optical Quantum Materials, The University of Hong Kong(香港大学光学量子材料国家重点实验室);Institute of Engineering Thermophysics, MOE Key Laboratory for Power Machinery and Engineering, School of Mechanical Engineering, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学机械工程学院动力机械工程教育部重点实验室工程热物理研究所);Department of Electrical and Computer Engineering, National University of Singapore(新加坡国立大学电气与计算机工程系);Key Laboratory of Terahertz Solid State Technology, Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology, Chinese Academy of Sciences(中国科学院上海微系统与信息技术研究所太赫兹固态技术重点实验室);National Engineering Research Center of Electromagnetic Radiation Control Materials, University of Electronic Science and Technology of China(电子科技大学电磁辐射控制材料国家工程研究中心)
本研究结合局域与非局域热超表面,在旋电半导体平台实现宽带双偏振非互易热辐射,为辐射能量转换器件发展提供新途径。
2026-08-07 physics.optics
Plasmonic quasicrystals for designable ultra broadband transmission enhancement and second harmonic generation
准晶体是有趣的,因为它们表现出旋转对称性和长程有序性,但缺乏平移对称性。2-三维金属-电介质图案对于利用表面等离子体激元(SPP)介导的局部场增强和对于近无色散SPP模式是令人感兴趣的。在等离子体晶体中,图案的取向和周期性决定了偏振响应和离散等离子体共振,而界面限定了等离子体色散。然而,等离子体激元准晶的独特性质导致偏振独立性,可设计的k空间和宽带传输增强由于SPP调解。这些在许多应用中是有用的,如能量收集、非线性光学和量子等离子体激元学。我们演示了在金属薄膜中设计和制备大面积的π/5对称准晶空气孔图案,在该图案中观察到宽带、发射角和偏振无关的透射增强以及宽带二次谐波产生。可设计的传输响应,其他对称性和平铺是可能的。
2013-09-12 physics.optics
Ultra-broadband polarization beam splitter and rotator based on 3D-printed waveguides
本文提出一种基于3D激光光刻的单片集成超宽带偏振分束器与旋转器,在350 nm带宽内实现超过11 dB偏振消光比,并成功接收640 Gbit/s双偏振16QAM信号且无OSNR代价。
2021-07-26 physics.optics
A Broadband Algorithm for Adiabatic Mode Evolution and its Application on Polarization Splitter-Rotator on LNOI Platform
本文提出一种解析的绝热模式演化设计算法,实现捷径绝热,缩短器件长度并降低计算资源,在LNOI平台上展示了宽带高效的偏振分束旋转器,长度缩短3.5倍,性能优异。
2024-07-22 physics.optics
Broadband Bragg phenomenon in a uniform medium
布拉格反射的一个新的机制被确定,一个,值得注意的是,发生在一个均匀的介质,并依赖于介质的参数的谐振调谐。由于均匀性,反射在很宽的波长范围内,很像金属,但它是偏振依赖的:一个圆形状态被反射,而另一个被透射。因此,这种介质可以提供宽带、低损耗的偏振分配器/组合器。对所需参数的评估表明,制造在当前超材料技术的范围内。通过外部调节介质的参数,高效的光调制器是可能的,具有跨光学、光电子学和光子学的潜在应用。
2022-09-21 physics.optics
Thermally accessible broadband soliton microcombs in silicon carbide enabled by dynamic polarization control
Technical University of Denmark(丹麦技术大学);National Institute of Standards and Technology(美国国家标准与技术研究院);University of Maryland(马里兰大学)
本文提出基于动态极化控制的热补偿方案,通过极化旋转和泵浦调谐将冷却功率转移至梳生成模式,实现高效单溶iton操作,实验展示出450nm宽带108-GHz-FSR微梳,提升20-dB带宽和梳功率。
2026-04-28 physics.optics
Broadband active tuning of unidirectional scattering from nanoantenna using combined radially and azimuthally polarized beams
我们提出了一种方法来主动调谐米氏型球形天线的散射模式。该方案是基于分别控制感应电偶极子和感应磁偶极子使用两个相干的径向偏振和方位偏振的聚焦光束。通过仔细调整两个波束的幅度和相位关系,即使在天线散射最有效的波长处,也可以实现宽带单向散射。通过移动一个光束的焦点,可以观察到单向散射的急剧切换。这种方案使得基于纳米天线的超紧凑型光开关和定向耦合器的设计成为可能。
2015-10-05 physics.optics
Broadband Polarization-Independent Achromatic Metalenses with Unintuitively-Designed Random-Shaped Meta-Atoms
超表面透镜(Metasurface lenses),即超透镜(metalenses),是能够操纵入射光的性质并向输出赋予透镜状波前的非平面纳米结构。虽然它们在未来的光学小型化方面表现出了很好的潜力,但由于其衍射性质而继承的色差困扰着它们在许多实际应用中。目前用于创建消色差超透镜的解决方案通常需要搜索大量的超原子以找到不仅满足相位而且满足相位色散要求的设计,这导致密集的设计工作。此外,大多数设计都是基于设计者的直觉和经验驱动的规则形状的天线,因此只能覆盖有限的设计空间。在这里,我们提出了一种逆设计方法,有效地产生元原子与宽带消色差超透镜所需的不直观的几何形状。我们限制生成的形状,以保持四重反射对称,使所得的超透镜是偏振不敏感的。此外,通过我们的方法生成的亚原子具有继承性的圆形边缘和角落,这使得它们对纳米制造友好。我们的实验表征表明,我们的超透镜在近红外区465 nm的宽带宽范围内表现出优异的性能。我们的方法提供了一种快速有效的方法来设计高性能的消色差超透镜,并为其他超光子器件的非直观设计提供了新的见解。
2021-03-19 physics.optics
Narrowband-to-broadband switchable and polarization-insensitive terahertz metasurface absorber enabled by phase-change material
Yeungnam University(荣州大学)
本文提出一种基于vanadium dioxide的可切换带宽和偏振不敏感的太赫兹元表面吸收体,通过有限元模拟验证其性能,展示了通过控制相变材料实现带宽和吸收率调节的能力。
2026-05-07 physics.optics
Broadband polarization rotator with tunable rotation angle composed of three wave-plates
提出了一种简单的宽带偏振旋转器方案,并进行了实验验证。旋转器由三个波片组成,其中一个是全波片。复合脉冲模拟的启发下的鲁棒方法允许在很大程度上补偿波片色散。
2020-01-26 physics.atom-ph physics.optics
Giant Tunable Faraday Effect in a Semiconductor Magneto-plasma for Broadband Terahertz Polarization Optics
我们报告了一个巨大的法拉第效应的电子等离子体中的n-InSb探测通过偏振分辨太赫兹(THz)时域光谱。在几特斯拉的磁场下,在很宽的频率范围(0.3-2.5 THz)内,极化旋转角和椭圆度分别达到π/2和1。实验结果和理论模拟表明,该结构可用于制作圆偏振器、半波片和偏振调制器等宽带可调谐太赫兹偏振光学器件。
2012-06-10 cond-mat.other physics.optics
Flat-optics generation of broadband photon pairs with tunable polarization entanglement
“平面光学”的概念正在迅速征服光子学的不同领域,但其在量子光学中的实现仍处于起步阶段。特别是,由于偏振量子比特编码和控制的简单性,偏振纠缠是量子光子学的核心,迄今为止还没有在平面平台上实现。同时,平坦非线性光源的松弛相位匹配使得能够极大地自由定制其偏振特性。在这里,我们利用这种自由度,通过自发参量下转换(SPDC)在$400$ nm GaP薄膜中产生具有可调偏振纠缠的光子对。通过改变抽运光的偏振态,我们可以将光子对的偏振态从最大纠缠状态调节到几乎解纠缠状态,这在单光子晶体中是不可能实现的。偏振纠缠与宽带频谱相结合,产生了超窄(12 fs)的Hong-Ou-Mandel效应,并有望扩展到超纠缠。
2022-02-14 physics.optics quant-ph
Highly-efficient broadband TE/TM polarization beam splitter
基于硅光子学技术的小尺寸、高效率的宽带偏振分束器在光集成电路中具有重要意义。本文采用伴随法的逆设计方法,对TE/TM偏振分束器的关键光学元件进行了设计和仿真。该器件在200 nm的带宽上具有超高的透射效率(TM $_{00}$约96%,TE $_{00}$约93%)和大于16 dB的高消光比。小尺寸(2.2 $\times$ 2.1 $μ$ m $^2$)、宽带宽(200 nm)以及与CMOS工艺制造的兼容性表明该器件符合要求。
2021-04-15 physics.app-ph physics.optics
Metasurface Broadband Solar Absorber
我们展示了一种基于金属超颖表面架构的宽带、偏振无关、全方位吸收器,它在太阳光谱的可见光和近红外范围内实现了超过90%的吸收率,并在中红外和远红外波长处表现出低发射率。超颖表面太阳能吸收器的复杂单元电池由八对金纳米谐振器组成,这些谐振器通过薄的二氧化硅间隔物与金接地层分开。我们的实验测量揭示了高性能的吸收在很宽的入射角范围内的s-和p-偏振。我们还研究了数值的频率依赖的场和电流分布,以阐明如何发生的吸收内的超颖表面结构。此外,我们讨论了我们的超颖表面吸收器设计的潜在用途,利用耐高温等离子体材料在太阳能热光子学。
2015-09-22 physics.optics
The frequency spectrum of focused broadband pulses of electromagnetic radiation generated by polarization currents with superluminally rotating distribution patterns
研究了超光速极化电流辐射的光谱特征,该电流的分布模式以角频率$ω$旋转,以非公度频率$Ω>ω$振荡.这种类型的极化电流是在最近设计的研究超光速发射的实际机器中发现的。虽然所有涉及的过程是线性的,我们发现,宽带发射包含的频率高于$Ω$的一个因素的顺序为$(Ω/ω)^2$。这种频率的产生{ \it not}是产生源所必需的,这是由于我们熟悉的延迟势的经典表达式在数学上的严格结果。结果表明超光速极化电流的宽带射频和红外光源的实际应用。
2002-11-19 physics.ins-det physics.optics
Broadband silicon polarization beam splitter based on Floquet engineering
Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学);The University of Hong Kong(香港大学);Tsinghua University(清华大学)
本文提出了一种基于Floquet工程的宽带硅极化光束分裂器,通过调节波导宽度实现TE和TM模式的高效分离,实现20分贝以上的极化消光比和低插入损耗。
2026-02-04 physics.app-ph physics.optics
Picosecond Supercontinuum Generation in All-Normal Dispersion Optical Fibers Enabled by Polarization Instabilities
Université Marie et Louis Pasteur, CNRS, Institut FEMTO-ST(玛丽和路易·巴斯德大学,法国国家科学研究中心,FEMTO-ST研究所);Université de Lille, CNRS, PhLAM-Physique des Lasers Atomes et Molécules(里尔大学,法国国家科学研究中心,PhLAM激光原子与分子物理实验室)
研究通过皮秒泵浦在高双折射全正常色散硅基光子晶体光纤中实现高效宽带超连续谱生成,结合偏振调制不稳定性与级联拉曼散射,拓展了超连续谱的应用前景。
2026-04-01 physics.optics
Monolithic integration of broadband optical isolators for polarization-diverse silicon photonics
集成光隔离器一直是光子集成电路(PIC)的一个长期挑战。一个理想的PIC集成光隔离器应该是由单片工艺制成,具有小的足迹,表现出宽带和偏振多样性的操作,并与多种材料平台兼容。尽管取得了重大进展,但迄今为止报道的光隔离器并不能满足所有这些要求。在这篇文章中,我们提出了单片集成的宽带磁光隔离器的硅和氮化硅(SiN)平台上的TE和TM模式操作具有创纪录的高性能,满足PIC应用的所有基本特性。特别是,我们展示了完全TE宽带隔离器,通过沉积高品质的磁光石榴石薄膜的侧壁上的Si和SiN波导,TE偏振片上激光器和放大器的应用程序的关键结果。这项工作演示了单片集成的高性能光隔离器的偏振多样性硅光子系统的芯片,使新的途径,赋予非互易光子功能的各种集成的光子器件。
2019-01-25 physics.app-ph physics.optics
Turn-Key Diode-Pumped All-Fiber Broadband Polarization-Entangled Photon Source
在这封信中,我们报告了一个紧凑的,低功耗的激光二极管泵浦的,全光纤偏振纠缠光子对源的基础上,双极化石英光纤技术。全光纤光源提供室温、免维护、交钥匙操作、低功耗,并封装在无风扇便携式外壳中。它具有超过100nm的宽双光子谱,偏振纠缠的同时性大于0.96。该源在至少10小时的连续运行中保持稳定,在此期间一致地实现了超过2000的巧合与意外比率。
2018-11-02 physics.optics quant-ph
Broadband characterization of polarization mode dispersion for quantum communication channels
Technology Innovation Institute(技术创新研究所);National University of Singapore(新加坡国立大学)
提出一种表征携带宽带量子信号的偏振光纤信道的方法,利用带平均旋转矩阵奇异值分解得出最优输入态等,其奇异值提供信道特征,还给出不忠度带宽及应用示例。
2026-10-30 physics.optics quant-ph
Twist-enabled Transmissive Metasurface with Co-polarized Geometric Phase
提出一种通过局部扭转角实现同极化透射几何相位的宽带超表面,覆盖2π相位并保持圆偏振,实验验证了任意轨道角动量的宽带生成,为紧凑光学器件提供新方法。
2025-05-26 physics.optics
Ultra-broadband continuously-tunable polarization entangled photon pair source covering the C+L telecom bands based on a single type-II PPKTP crystal
在这项工作中,我们报告的超宽带连续可调,高度偏振纠缠光子对源覆盖的C+L电信波段使用一个单一的II型相位匹配的散装PPKTP晶体的准备。实验上获得了超过60 nm的下转换光子的转向带。宽调谐能力是由于在该晶体中的扩展相位匹配点附近操作。CHSH不等式的S参数值在2.60+/-0.04(最小值)和2.72+/-0.07(最大值)之间,这清楚地表明在整个可调范围内源的高纠缠度。这是第一次在电信波段实现这样的宽带可调谐简并偏振纠缠对源。结合密集波分复用技术,我们的源可以用来提高量子通信领域的单个通信信道的传输容量。
2013-01-18 physics.optics quant-ph
Polarization-Tailored Raman Frequency Conversion in Chiral Gas-Filled Hollow Core Photonic Crystal Fibers
宽带可调谐圆偏振光光源在激光科学、生物医学和光谱学等领域中至关重要。传统的光源依赖于使用标准光学部件的非线性波长转换和偏振控制,并且受到合适透明晶体和玻璃的可用性的限制。虽然充气空芯光子晶体光纤提供了压力可调谐色散、长的良好控制的光路长度和高拉曼转换效率,但它不能保持圆偏振状态,通常表现出弱的线性双折射。在这里,我们报告了一个革命性的方法的基础上螺旋扭曲空芯光子晶体光纤,它显示圆双折射,从而鲁棒地保持对外部扰动的圆偏振态。这使得有可能产生纯圆偏振斯托克斯和反斯托克斯信号的旋转拉曼散射在氢。通过调节增益抑制点附近的气压,频移拉曼带的偏振态可以连续变化。该结果为新一代紧凑高效的基于光纤的偏振态完全可控的宽带光源铺平了道路。
2019-04-15 physics.optics
Observing two-photon subwavelength interference of broadband chaotic light in polarization-selective Michelson interferometer
与传统的实现亚波长干涉的方法不同,我们首次在偏振选择迈克耳孙干涉仪中利用超快双光子吸收探测器实现了宽带混沌光的双光子亚波长干涉效应,该效应是通过控制干涉中的双光子几率幅实现的。在理论上,结合双光子偏振相干矩阵和概率幅度矩阵,推导出偏振双光子干涉项,较好地解释了实验结果。为了更好地利用这种干涉仪产生亚波长效应,我们还进行了一系列的误差分析,找出了可见度与偏振度误差之间的关系。我们的实验和理论研究结果有助于理解亚波长双光子干涉现象,对发展基于量子力学的矢量光场双光子干涉理论具有重要意义。这些实验结果可能有助于发展未来的光学干涉,光学偏振测量,亚波长光刻。
2021-08-06 physics.optics quant-ph
Broadband Circular Polarization Time-Domain Terahertz Spectroscopy
光-物质相互作用是提供有关材料的基本信息的关键。即使在线性响应状态下,材料的光谱响应也将基态及其激发态的许多性质编码在其中。这些知识对于我们理解新型量子材料至关重要,线性光谱学的进一步改进和扩展将继续成为探索新物质状态的关键。我们报道了电磁波谱太赫兹范围内宽带圆偏振光谱的发展。我们利用最近的宽带四分之一波片的设计,基于菲涅尔菱形的概念,并使用它与偏振调制技术,以提供直接的信息材料的圆偏振太赫兹辐射的响应;一个新的能力在这里首次显示。作为这种技术的一个例子,我们研究了回旋共振的二维电子气从一个AlGaAs-GaAs量子阱。我们展示了这种技术将在新型量子材料的研究中带来的独特优势。
2019-09-12 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Dispersion Engineered Metasurfaces for Broadband, High-NA, High-Efficiency, Dual-Polarization Analog Image Processing
针对光学超表面模拟图像处理存在的多性能指标权衡问题,本研究采用色散工程设计硅基超表面,实现了高数值孔径、宽带宽的各向同性双偏振边缘检测,效率接近理论上限,推动了相关光学计算与图像处理技术发展。
2023-11-06 physics.ins-det physics.optics