Emission of intense resonant radiation by dispersion-managed Kerr cavity solitons
本文报道了色散管理光纤环形腔中时间克尔腔孤子动力学的实验和数值研究。我们发现色散管理可以显著地放大孤子发射的类凯利共振辐射边带。由于潜在的相位匹配条件,边带振幅往往会随着泵浦腔失谐量的增加而增加,最终限制了孤子可以存在的失谐范围。我们的实验结果与数值模拟显示出良好的协议。
2018-09-20 physics.optics
High-energy, shock-front assisted resonant radiation in the normal dispersion regime
我们提出了一个简单而有效的理论,预测共振辐射带的存在,在介质的深层正常群速度色散区,即使在没有零群速度色散点。当介质被高能超短脉冲泵浦时,这种辐射是明显的,并且它是由NLSE中的克尔项和激波项之间的相互作用驱动的。在体硅中进行的精确实验完全支持我们的理论发现的理论相位匹配条件。
2013-05-09 physics.optics
Few-cycle fiber pulse compression and evolution of negative resonant radiation
本文对飞秒脉冲在光纤中压缩的光谱扩展进行了数值模拟和实验观察。使用输入脉冲频率啁啾,我们能够扫描脉冲压缩谱,并详细观察负频率共振辐射(NRR)的出现,这是最近发现的与负频率耦合的脉冲不稳定性[Rubino等人,PRL 108,253901(2012)]。我们观察到压缩脉冲是如何激发NRR的,只要它与共振频率在光谱上重叠。此外,我们观察到,最佳的脉冲压缩可以实现在一个最佳的输入啁啾和最佳的光纤长度。这些结果对于克尔效应脉冲压缩器、产生新光源以及量子真空辐射的观测都具有重要意义。
2013-12-17 physics.optics
Cylindrical vector beams reveal radiationless anapole condition in a resonant state
非散射光学阿那极点条件对应于开放腔中无辐射场分布的激发,为剪裁光-物质相互作用提供了新的自由度。实现这种条件的传统机制依赖于对所有阶次的电磁多极矩的复杂操纵,以保证在相同波长处消失的矩强度的叠加。相比之下,在这里,我们报告的激发光辐射anapole隐藏在共振态的硅纳米粒子利用紧密聚焦的径向偏振(RP)光束。磁共振态和反极点条件在同一波长下的共存进一步使得紧聚焦的方位极化(AP)光束能够触发共振态,其相应的电多极系数可以为零。结果表明,在可见光谱范围内,可以实现无辐射磁偶极子条件与理想磁共振散射之间的高对比度相互跃迁。所提出的机制是通用的,可以在不同类型的纳米结构中实现。我们的研究结果表明,结构光和结构Mie共振的独特组合可以为定制光-物质相互作用提供新的自由度,这可能会为功能元光学提供新的启示。
2021-04-22 physics.optics
Strongly Resonant Transmission of Electromagnetic Radiation in Periodic Anisotropic Layered Media
利用各向异性材料可以调整周期性层状介质中的电磁色散,并显著改善其谐振特性。具有分裂成两个部分的光子带边缘(或所谓的分裂带边缘)的周期性结构表现出优异的谐振特性,包括透射谐振的异常高的Q值和边界处的几乎完美的阻抗匹配,即使当单位单元的数量N不大时也是如此。在N=12的形状双折射层的周期性叠层中实现了Q~220的微波传输谐振。
2007-09-25 physics.optics
A scalar product for the radiation of resonant modes
本文提出一种共形不变标量积,用于光学谐振腔共振模式的归一化与比较,并通过盘形回音壁谐振腔验证其能准确预测模式交叉与反交叉。
2025-03-19 physics.optics
Dynamic diffractive resonant radiation in a linearly chirped nonlinear waveguide array
从理论和数值上研究了一维线性啁啾非线性波导阵列中离散孤子的演化。离散孤子在横向啁啾的WA中自加速,并发射出一个\textit{dynamic diffractive resonant radiation}(DifRR)。当孤子波数与线性辐射波相匹配时,出现辐射。与均匀WA不同的是,当波导信道啁啾时,即使输入孤子的波数为零,DifRR也能被激发。由于啁啾的横向调制概念上施加了一个线性势,它作为一个扰动孤子动力学,并导致一个单调的波数移动的传播波。利用微扰变分分析,我们确定了孤子波数的运动方程,并利用它建立了一个修正的相位匹配条件,该条件考虑了孤子波数的漂移,有效地预测了动态DifRR。由于自加速孤子与其初始波数的相互作用,产生了类似于双DifRR的惊人效应。我们利用修正的相位匹配关系来理解这种独特的双辐射现象,并在辐射波数计算中找到了与数值结果满意的一致性。
2020-05-22 physics.optics
Coherent Radiation by a Spherical Medium of Resonant Atoms
共振介质中原子的辐射是介质作为一个整体参与的合作过程。在以前的两篇论文\cite{PG00,GP00}中,我们处理了这个问题的情况下,具有平板几何形状的介质,在平面波激励下,支持相干波在一维传播。我们把这里的处理扩展到三维问题,主要集中在球面几何的情况下。通过把辐射场看作不同阶数的电多极场和磁多极场的叠加,我们用适当定义的标量场来表示辐射场。后者领域拥有一个序列的指数衰减对应于每个多极秩序的本征模。我们考虑几个例子的球对称初始激励的一个领域。小的均匀激发的球体,我们发现,往往会辐射超辐射,而从一个大的球体与初始激发内核的辐射表现出时间振荡,结果从大量的相干激发振幅在不同的模式参与。发射辐射的频谱具有丰富的结构,包括大球体的频率间隙和由小频率偏移和甚至更小的衰减率特性的大多数本征模引起的尖锐限定和紧密间隔的峰。
2010-10-07 physics.optics
Resonant field enhancement in lossy periodic structures supporting complex bound states in the continuum
夹在两个无损耗均匀介质之间的有损耗周期性结构中的谐振模式形成连续依赖于布洛赫波矢的带,并且由于辐射和吸收损耗而具有复频率。连续介质中的复合束缚态(cBIC)是在这样的带中具有零辐射损耗的特殊态。入射到周期性结构上的平面波引起共振增强的局部场。本文导出了场增强的严格公式,并分析了场增强与入射波的频率、波矢和振幅的关系。对于多个辐射通道的共振,我们确定的入射波,最大限度地提高了场增强,并找到条件下,场增强可以与辐射和耗散品质因数。我们还表明,相对于布洛赫波矢,最大的场增强时,获得近似的辐射和耗散品质因数是相等的。我们的研究澄清了与场增强相关的各种因素,并为强局部场很重要的应用提供了有用的指导。
2021-08-12 physics.optics
Resonant radiation shed by dispersive shock waves
我们表明,色散冲击波所产生的非线性超过平衡弱领先阶色散可以发射共振辐射由于高阶色散的贡献。我们分析了这种现象的散焦非线性薛定谔方程,给出的标准计算的辐射频率的基础上的冲击速度的估计,也揭示了多样性的可能的情况下,取决于色散校正的顺序和大小。
2013-09-24 nlin.PS physics.optics
Harmonics generation and intense terahertz radiation from polar molecules at multiphoton resonant excitation in laser fields
研究了在中等强度激光场多光子共振激发下,具有紫外跃迁的二能级极性分子的相干辐射谱。相应的频谱谐波产生和低频辐射的分析和数值研究。具体而言,被认为是产生强烈的平稳可调谐太赫兹辐射的两级分子配置(动态斯塔克位移)拥有永久的偶极矩的机制。
2011-06-11 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Transition radiation in photonic topological crystals: quasi-resonant excitation of robust edge states by a moving charge
我们证明,从理论和实验上,一个旅行电荷从一个光子晶体到另一个产生边缘波-电磁模式的频率内的共同光子带隙本地化的接口-通过过渡边缘波辐射(TER)的过程。一个简单而直观的TER谱密度的表达式推导,然后应用到一个特定的结构:两个界面光子拓扑绝缘体与相反的自旋陈指数。我们发现,TER打破了时间反演对称性,使谷和自旋极化生成的拓扑保护边缘波沿界面的一个或两个方向传播。在阿贡尾流场加速器设施的实验测量是一致的激励和本地化的边缘波。TER的概念为新型粒子加速器和探测器铺平了道路。
2019-07-22 physics.optics
Hybrid squeezing of solitonic resonant radiation in photonic crystal fibers
本文报道了在光子晶体光纤中存在一种新的压缩现象,这种压缩现象介于相干态下单脉冲的四波混频压缩和自相位调制压缩之间。这种混合压缩发生在任意短孤子在光纤零群速度色散点附近发射准单色共振辐射时。由于经典孤子的存在,共振频率附近的光子变得强相关,并且量子噪声降低到散粒噪声水平以下。
2011-02-16 nlin.PS physics.optics
Negative radiation pressure in metamaterials explained by light-driven atomic mass density rarefication waves
在负折射率超材料(NIMs)中,光的动量和辐射压力通常会与正常材料中观察到的方向相反。光在NIM中的负折射和逆多普勒效应已经被实验观测到,但同样令人惊讶的现象--光的负辐射压仍然缺乏实验验证。我们通过模拟精确的位置和时间相关的场物质动力学在NIMs的动量和辐射压力的光在NIMs可以是积极的或消极的,这取决于他们的亚波长结构。在呈现负辐射压的NIM中,光的负总动量是由电磁场的正动量和材料的负动量之和引起的。材料的负动量来自于光场力密度,它驱使原子向后运动,降低了光场处原子的局部密度。与早期的工作相反,在NIM中呈现负辐射压的光具有负的总动量和能量。为了在实验上发现负辐射压,必须仔细设计NIM结构,并记录场和物质动量分量的联合总压。
2022-04-26 physics.optics
Efficient second harmonic generation in a metamaterial with two resonant modes coupled through two varactor diodes
提出了一种利用耦合开口环谐振器(CSRRs)和变容二极管组成的非线性超材料产生二次谐波的有效方法。CSRR结构具有两个谐振模式:在基频谐振的对称模式和在SH频率谐振的反对称模式。对称模式中的共振基波产生反对称模式中的共振SH波。双共振有助于有效SH辐射。在实验中,我们观察到19.6 dB的增强SH辐射相比,非线性超材料,共振只为基波。
2012-01-25 physics.optics
Dispersion-induced generation of higher order transversal modes in singly-resonant optical parametric oscillators
我们研究了高阶横模在单谐振OPO模型中的影响,使用数值解和模式扩展,包括多达两个径向模式。数值解和双模解在负色散下比单模解预测更低的阈值和更高的转换。零阶径向模中的相对功率范围从正色散和小负色散的约88%到较大负色散的48%,其中大部分较高模含量在第一模中,并且在较高模中小于2%。
1998-08-18 physics.optics
Diffractive resonant radiation emitted by spatial solitons in waveguide arrays: towards a spatiotemporal supercontinuum generation
本文对克尔非线性波导阵列中空间孤子产生的衍射共振辐射进行了解析和数值研究。导出了孤子与辐射之间的相位匹配条件,并与直接脉冲传输模拟结果进行了比较。由于布里渊区的折叠色散导致一个奇特的反常孤子反冲,我们详细描述。施加在阵列上的线性电势产生光纤中拉曼自频移的模拟,现在仅应用于波数。我们证明,它是可能的,以模仿密切的时间光纤动力学,揭示了新的影响波数超连续谱的产生和“孤子自波数位移”的补偿所发射的衍射辐射。这项工作为设计独特的光学器件铺平了道路,这些器件可以产生具有可控方向性的光谱宽超连续谱。
2012-10-18 nlin.PS physics.optics
Transient Cherenkov radiation from an inhomogeneous string excited by an ultrashort laser pulse at superluminal velocity
本文研究了由密度周期变化的偶极子组成的一维弦在超光速(亚光速)运动的光斑激发下的光学响应。这种系统中的切伦科夫辐射是一种非常特殊的现象,它同时具有瞬态和共振特性。我们发现,在一定条件下,除了共振切伦科夫峰的另一个多普勒频率出现在辐射谱。线性(小信号)和非线性制度,以及不同的字符串拓扑结构被认为是。
2014-03-18 physics.optics
Stable radiating gap solitons and their resonant interactions with dispersive waves in systems with parametric pump
研究了参量泵浦下带隙孤子的形成。结果表明,参量泵浦可以稳定稳态孤子连续发射色散波。研究了辐射与孤子的共振相互作用,结果表明,辐射可以有效地控制孤子。特别是它示出的孤子可以碰撞或得到钉扎的不均匀性,由于介导的共振辐射的相互作用。
2014-04-13 nlin.PS physics.optics
Creation of particle-hole superposition states in graphene at multiphoton resonant excitation by laser radiation
研究了激光场作用下石墨烯带间跃迁的多光子共振激发建立电子-空穴相干叠加态的非线性动力学。在多光子共振近似下计算了这种量子化系统的单粒子含时密度矩阵。分析了在多光子激光激发下,石墨烯中费米-狄拉克海的拉比振荡与时间、动量和光子数的关系。
2011-12-07 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Conversion of recoilless gamma-radiation into a periodic sequence of ultrashort pulses in a set of dispersive and absorptive resonant media
最近证明了一种有效的技术,用于经由其通过光学厚的振动共振吸收体的传输来产生无反冲伽马辐射的超短脉冲的周期性序列[Nature,508,80(2014)]。在这项工作中,我们扩展的理论分析的情况下,一组多个吸收器。我们考虑一个分析模型,描述了频率调制的伽马辐射的光谱内容的控制,通过选择性校正的振幅和初始相位的一些光谱分量,分别使用,共振吸收或色散的核。在解析解的基础上,我们确定了所提出的技术的最终可能性。
2015-01-02 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Towards isotropic negative magnetics in the visible range
从先前的出版物中已知的可见频率范围内的各向同性共振磁性的想法是在考虑到现代化学的成就的情况下发展的。等离子体胶体纳米粒子覆盖二氧化硅核心形成具有共振和各向同性磁响应的簇。给出了两个近似模型的定性相互协议被用来评估集团的磁极化率。结果表明,纳米胶体的静电相互作用降低了一个单独的复杂的磁散射体(纳米团簇)的谐振频率相比,先前研究的变体的平面圆形纳米团簇具有相同的大小。这意味着纳米团簇的光学尺寸的减小,这大概允许人们避免在负磁导率的频率范围内的强空间色散。
2008-06-21 physics.optics
Possibility of negative refraction for visible light in disordered all-dielectric resonant high index metasurfaces
采用三维时域有限差分(FDTD)模拟方法,在532 nm波长下研究了由磷化镓(GaP)球体组成的无序全介质超颖表面的有效折射率。结果表明,随机分布在超颖表面上的高折射率纳米颗粒的混合物可能具有负折射,其尺寸接近第一磁共振和电共振。构造了超颖表面有效折射率对纳米颗粒浓度和尺寸的依赖关系。论证了高折射率谐振球在大浓度下产生负折射的可行性。负的有效折射率仅表现为单层的GaP球。
2020-02-05 physics.app-ph physics.optics
Violation of Cauchy-Schwarz inequalities by spontaneous Hawking radiation in resonant boson structures
经典Cauchy-Schwarz不等式的违反被确定为声波黑洞中自发霍金辐射的明确特征。这种破坏在从形成声波视界的共振玻色子结构发射的辐射光谱中的峰值附近可能特别大。作为频率依赖的霍金辐射强度的函数,我们分析了分离亚音速和超音速冷凝流两个区域的双势垒结构的CS破坏程度和最大破坏温度。我们还考虑了共振声波视界是由空间相关的接触相互作用产生的情况。在某些情况下,CS破坏可以观察到直接原子计数的飞行时间实验。我们表明,在传统的零频率辐射峰附近,决定性的CS违反不会发生。
2014-04-07 cond-mat.quant-gas gr-qc physics.optics
Coherent amplification and lasing of weak surface-plasmon polaritons in a negative-index metamaterial with a resonant atomic medium
表面等离子体激元(SPPs)激光需要粒子数反转,效率低,光谱特性差。我们开发了一种无反转的量子等离子体波导的概念,利用单向超辐射SPP发射的辐射产生强烈的相干表面等离子体光束。我们的方案包括一个共振驱动的冷原子介质在无损介质位于超低损耗负折射率超材料~(NIMM)层。我们提出在原子介质和NIMM层界面内产生等离子体场的单向超辐射,并通过引入超辐射SPP波和耦合激光场之间的相位匹配来实现放大的SPP。我们还建立了弱调制等离子体激元场和原子系综的集体振荡之间的参数共振,从而抑制稳定放大的定向极化激元模式的退相干。我们的方法结合了原子介质的量子增益,得到了超辐射SPP波相干放大的充分条件,并将此方法应用于与弱极化激元波耦合的原子介质的量子动力学。我们的波导配置作为一个表面等离子体激元激光器和量子等离子体激元晶体管,并打开了前景,设计可控的纳米尺度激光器的量子和纳米光子应用。
2020-10-15 physics.optics
Resonant nonlinear optics of backward waves in negative-index metamaterials
研究了负折射率掺杂介质中后向波共振四波混频的特殊性质。由于从控制场到信号场的相干能量转移,在这种复合材料中,负折射率和非线性光学响应以及非线性传播过程的量子控制的独立工程的可行性。激光诱导透明,量子开关,频率可调窄带滤波,放大,实现一个微型无镜光学参量发生器的纠缠后向波和普通波的研究过程中可能的应用。
2008-08-14 physics.optics quant-ph
Bloch oscillations and resonant radiation of light propagating in arrays of nonlinear fibers with high-order dispersion
研究了高阶色散非线性光纤阵列中时空光波包的布洛赫振荡。光波沿着波导阵列坐标经历离散空间衍射以及包括高阶项的连续时间色散。当考虑波导光限制强度的梯度时,波包具有鲁棒的长寿命布洛赫振荡,在克尔非线性的存在下具有时间和空间扩展。研究了空间布洛赫振荡对孤立波色散辐射发射的影响。结果表明,布洛赫振荡的结果在新的频率的产生。导出了色散波共振发射的条件,并与直接数值模拟的结果进行了比较。
2017-09-05 nlin.PS physics.optics
Tunable virtual gain in resonantly absorbing media
虚拟增益是指使用具有指数衰减幅度的辐射来模拟真实光放大,使得其复频率对应于散射极点。本文从理论上研究了不同光与物质相互作用机制下二能级共振介质中虚增益随辐射强度的变化。我们表明,在极点的虚拟增益可以最清楚地观察到低强度,当介质吸收,在高强度的饱和介质。虚增益的效率可以随光强调节,并且可以通过介质的粒子数反转来动态控制。我们的研究结果表明,共振吸收介质矛盾地模仿增益响应,这承认一些相关的现象和方法来塑造光信号和材料特性,而不依赖于不稳定的增益介质。
2023-01-13 physics.optics
Resonant transparency of materials with negative permittivity
结果表明,具有负介电常数的不透明材料的透明性表现出共振行为。共振的发生是由于板边界处表面波的激发。入射倏逝场在共振处的剧烈场放大提高了亚波长成像系统(超透镜)的分辨率。对于与表面模式的激发相对应的入射角和波频率的特定值,有限厚度的板可以对\textit{p}偏振的斜入射电磁波完全透明。在共振时,两个倏逝波具有有限的相移,提供通过非透明区域的非零能量通量。
2006-07-13 physics.optics physics.plasm-ph
Second-harmonic generation in Mie-resonant dielectric nanoparticles made of noncentrosymmetric materials
我们发展了一个多极理论的二次谐波产生(SHG)的非中心对称材料制成的介电纳米粒子与体二次非线性。我们具体分析了两种制度的光激发:照明的平面波和单模激发,当激光泵浦驱动的磁偶极子模式。考虑到两类非线性晶体固体(介电钙钛矿材料和III-V族半导体),我们采用对称性的方法来获得选择规则的多极组成的非线性辐射。所开发的描述可用于设计具有可重构辐射特性的高效非线性光学纳米天线。
2019-01-25 physics.optics
Parametric excitation of multiple resonant radiations from localized wavepackets
基本的物理现象,如激光诱导电离,驱动量子隧穿,法拉第波,Bogoliubov准粒子激发,以及新的物质状态的控制依赖于系统的时间周期驱动。这种驱动的一个显著特性是,它可以诱导局域(束缚)态共振耦合到连续谱。因此,允许启发和控制这种耦合的机制的实验是至关重要的。我们在一个特殊的纤维光学系统中实现了这样的实验,其特征在于色散沿传播坐标振荡,这模仿了“时间”。与这种周期性扰动相关联的准动量负责将来自由光纤非线性维持的局部化波包的能量在多个谐振频率下有效地耦合到自由运行的线性色散波(连续体)中。值得注意的是,所观察到的共振可以通过一个统一的方法来解释,而不管局域态是一个类似孤子的脉冲或冲击波阵面。
2015-02-08 nlin.PS physics.optics
Negative-Index Metamaterials: Going Optical
六年前,GHz频率的负折射率材料的实现推动了工程超材料在光学范围内的负折射率的竞争。GHz谐振结构的纯粹小型化是一种方法。替代设计利用金属膜中的局部等离子体共振金属纳米颗粒或纳米孔。根据这种方法,最近已经在光学范围内实现了负折射率。我们回顾了这些最近的结果,并总结了如何明确检索的有效折射率的薄层从数据可访问的测量。数值模拟表明,由银条和增益提供材料组成的复合材料可以同时具有-1.3的负折射率和100%的透射率。
2006-05-25 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
Quasi-Normal Mode Theory for Thermal Radiation from Lossy and Dispersive Optical Resonators
虽然光学谐振腔被广泛用于控制和工程热辐射,但一直缺乏一个通用的理论框架来阐明光学谐振腔的热辐射,并指导热驱动光学谐振腔的设计和应用。我们开发了一个通用的和自洽的形式主义来描述从任意的光学谐振器的热辐射的损耗和色散材料,如金属,与唯一的假设,谐振器有一个单一的主要谐振模式。我们的形式主义表明,当发射器和吸收器(或远场背景)的模式损耗匹配时,光学谐振腔的热发射最大化,同时主要的谐振模式是电准静态的。通过使用有限元方法有效地计算谐振模式,我们的形式主义作为设计具有完美或最大化发射的任意光学谐振器热发射器的一般原则。
2016-11-29 physics.optics
Propagation of radiation pulses through gas-plasma mixtures
我们确定的线性光学极化率的辐射脉冲传播通过的混合气体的原子或分子和等离子体。对于特定范围的辐射和等离子体频率,体等离子体激元的共振产生显著地放大了辐射强度。共振放大的条件来自混合物中的色散关系,并在脉冲传播的数值模拟中证明了放大。
2016-02-03 physics.optics physics.plasm-ph
Resonant radiation pressure on neutral particles in a waveguide
本文对空心波导中中性粒子所受的电磁力进行了理论分析。我们表明,一个非常小的(瑞利)粒子的有效散射截面可以强烈修改内的波导。散射偶极场与波导模式的耦合在新模式的出现附近诱导散射器-波导系统的共振增强后向散射状态。粒子有效截面可以与波长一样大,甚至远离任何跃迁共振。正如我们将要说明的,一个小粒子可以沿着波导轴被强烈加速,同时被高度限制在波导截面的一个狭窄区域内。
2001-03-07 cond-mat physics.atm-clus physics.optics
Frustrated Total Internal Reflection: Resonant and Negative Goos-Hänchen Shifts in Microwave Regime
在全内反射情况下,Goos-Hänchen位移(GHS)的变化与倏逝态提供的能量通量密切相关。然而,当用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)双棱镜系统实现受抑内全反射(FTIR)时,在8.2 ~ 12.4 GHz的微波频率范围内,我们观察到反射光束的GH位移随工作频率或空气层厚度的变化呈现周期性共振,这与相应的反射能量的变化不同。此外,在另一个基于傅里叶变换红外光谱的系统中,由一个复合吸收材料板与一个二维的频率选择表面(FSS)的顶层引入,被发现的GHS反射光束不仅是共振的,而且是负的横向电场的入射是TE极化。
2010-12-24 physics.optics physics.plasm-ph
Transformation of the frequency-modulated continuous-wave field into a train of short pulses by resonant filters
提出了将调频辐射场转换为短脉冲训练的谐振滤波方法,并将其应用于光域。有效的频率调制可以通过电光调制器或通过具有窄吸收线的滤波器的谐振频率调制来实现。由于频率调制,窄谱CW辐射场被谐振滤波器视为由调制频率分离的等距光谱分量的梳。调谐窄带滤波器与梳的第$n$个光谱分量谐振,将辐射场转换成脉冲束,每个束中具有$n$脉冲。这种变化可以用相干散射共振分量与整个梳状场的干涉来解释。相长干涉导致脉冲的形成,而相消干涉被看作是脉冲之间的暗窗。结果表明,谐振滤波器的最佳厚度比光域中产生短脉冲所需的色散滤波器的厚度小几个数量级。
2016-09-22 physics.optics quant-ph
Optical Kerr nonlinearity of disordered all-dielectric resonant high index metasurfaces with negative refraction
首次估计了负折射材料的光学克尔效应。这是通过三维时域有限差分(FDTD)模拟的无序双分散超颖表面组成的高折射率(GaP)球在532 nm的波长。超颖表面包括随机布置在平面上的球形颗粒,其具有接近磁和电偶极子Mie共振的两个尺寸。超颖表面的有效非线性折射率的实部是在超颖表面具有负折射率的Mie共振附近计算的。在负折射条件下,光学克尔非线性有一个峰值。通过浓度跃迁到负折射态,研究了双分散超颖表面的折射率随强度的变化。结果表明,当有效线性折射率接近零时,单层超颖表面的非线性克尔系数有最大值。
2020-03-18 physics.app-ph physics.optics
Peregrine solitons and resonant radiation in cubic and quadratic media
本研究揭示三次和二次非线性介质中Peregrine孤子发射共振辐射的机制,分别归因于高阶色散和相位匹配,并提供解析准则精确计算辐射频率。
2024-11-07 math-ph math.AP math.MP
Parametric Mössbauer radiation source
穆斯堡尔光谱学的许多应用都与晶体中共振辐射吸收光谱的独特分辨率有关,当原子核吸收光子而没有反冲时。然而,窄的核线宽使得核的有效驱动具有挑战性,限制了精确的光谱学、核非弹性散射和核量子光学。此外,对专用X射线光学器件的需求限制了对少数同位素的访问,阻碍了更广泛类别系统的精确光谱学。在这里,我们提出了一种新的穆斯堡尔源,它提供了一个高共振光子通量的各种穆斯堡尔同位素,基于相对论电子移动通过晶体和发射参数穆斯堡尔辐射基本上不衰减的电子吸收。结果,形成共振光子的准直束,而不需要额外的单色化。我们设想的扩展高精度穆斯堡尔谱的同位素在加速器设施使用倾倒电子束。
2019-09-17 physics.acc-ph physics.optics
Ienversionless gain in an optically-dense resonant Doppler-broadened medium
研究了四能级多普勒展宽介质中的共振非线性光干涉过程。研究了强吸收共振气体中两个较长波长辐射在相干量子控制下的放大和光开关特性。的主要成果说明与虚拟实验,旨在无反转的短波长放大,这也解决了在这方面的不足,在最近的实验。与光学致密的钠二聚物蒸气中的实验相关的数值模拟,我们显示了光开关的最佳条件和探测辐射的预期增益,这是振荡阈值以上。
2000-08-09 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Terahertz radiation generation by laser-resonant excitation of terahertz surface magnetoplasmons on a graphene-n-InSb semiconductor interface
本研究提出一种在平行外磁场下,利用斜入射p偏振激光与石墨烯-n-InSb界面作用,通过线性模式转换共振激发太赫兹表面磁等离激元的方法,其振幅可通过磁场、费米能等参数调谐,为主动可调等离激元器件开发提供新途径。
2025-03-17 cond-mat.mes-hall physics.optics physics.plasm-ph
Non-resonant adiabatic photon trap
本文提出并实验研究了一种基于曲面镜间绝热光子约束的高效辐射阱的概念。这样的阱没有典型的法布里-珀罗单元的限制,涉及受限的辐射质量和光学元件的精度和稳定性。实验表明,约束效率很高,这主要取决于反射镜的反射率和表面缺陷。
2017-08-25 physics.ins-det physics.optics
Triple resonant four-wavemixing boosts the yield of continuous coherent VUV generation
在真空紫外(VUV)波长区域121 nm的连续波相干辐射将是未来激光冷却捕获反氢的关键[1]。冷反氢将使物质和反物质之间的基本对称性的测试在前所未有的实验精度[2]和反物质引力的实验[3]。窄带连续激光辐射在真空紫外中的另一个令人着迷的应用是使用里德堡态中的单个捕获离子进行量子信息处理[4,5]。在这里,我们描述了高效的连续四波混频在真空紫外线通过使用三个不同的基本波长与一个复杂的选择失谐的非线性介质的共振。可以产生高达6微瓦的121 nm的真空紫外辐射,这对应于效率的三个数量级的增加。
2012-03-09 physics.atom-ph physics.optics
Synchrotron radiation of dissipative solitons in optical fiber cavities
本文用解析法和数值方法研究了孤立子振荡结构色散波的新的共振发射。导出了辐射的共振条件,并证明了预测的共振与数值模拟中观察到的谱线完全匹配。讨论了辐射的复杂反冲效应对孤子动力学的影响。
2015-03-22 nlin.PS physics.optics
Manipulative resonant nonlinear optics: nonlinear interference effects and quantum control of nonlinearity, dispersion, transparency and inversionless amplification in an extended strongly-absorbing inhomogeneously-broadened medium
研究了近共振和全共振光密多普勒展宽介质中量子跃迁非线性干涉过程的特殊性。基于量子相干性,证明了克服多普勒效应对共振耦合分子速度区间的基本限制的可行性。这增加了具有最窄和最强共振的原子和分子气体中的非线性光学过程的效率。探索了介质到不透明或绝对透明,甚至到强放大状态的全光开关的可能性,这是由两个驱动辐射的微小变化控制的。所需的控制领域的强度示出是典型的连续激光器。这些效应与四波混频伴随着斯托克斯增益和他们的干涉在完全和近共振光密远离简并双λ介质。无反转放大的振荡阈值以上的较长波长的控制字段的费用,以及所产生的空闲红外辐射的拉曼增益的最佳条件进行了研究。数值模拟应用于二聚钠蒸汽的结果说明。类似的方案可以在掺杂固体和纤维光学中实现。
2005-01-01 physics.optics quant-ph
Radiation Pressure and Photon Momentum in Negative-Index Media
负折射率介质中的辐射压力和光子动量与普通(正折射率)材料中的对应物没有什么不同。这是因为决定这些性质的参数是材料的导纳sqrt(λ/μ)和群折射率n_g(均为正),而不是相位折射率n=sqrt(λ * μ),后者在负折射率介质中为负。研究电磁波和物质介质之间的动量交换的一种方法是通过多普勒频移现象。本文利用多普勒频移得到了负折射率介质中反射镜上辐射压强的表达式。为了准备分析,我们研究了各种设置下的多普勒频移现象,并展示了可能发生所谓“逆”多普勒频移的条件。我们还认为,最近观察到的逆多普勒频移从负折射率介质反射时,不能是正确的,因为它违反了守恒定律。
2013-12-11 physics.class-ph physics.optics
Dynamic modulation of dual-band nonreciprocal radiation in a graphene-Weyl semimetal plasmonic structure
该研究提出石墨烯-Weyl半金属混合等离激元结构,通过光栅几何参数和石墨烯费米能级实现双波段非互易辐射的稳健调控与动态波长调谐。
2025-03-13 physics.app-ph physics.optics
Synchrotron radiation from a charge circulating around a cylinder with negative permittivity
研究了带电粒子绕介电常数实部为负的介质柱旋转时的辐射。对于一般情况下的频率色散的介电常数,表达式推导出的电场和磁场和辐射强度的角密度上一个给定的谐波。与具有正实部介电常数的圆柱体的情况相比,在非相对论极限和相对于圆柱体轴的小角度辐射中出现了新的有趣的特征。另一个特点是出现尖锐的窄峰的辐射强度的角密度为大谐波。我们分析估计的高度,宽度和这些峰的位置。讨论了介电常数的虚部对峰值特性的影响。数值算例说明了分析结果。我们表明,在一个给定的谐波的辐射强度,集成的角度,可以基本上放大的存在的圆柱体。
2019-08-26 physics.acc-ph physics.optics
Engineering of radiation of optically active molecules with chiral nano-meta-particles
研究了光学活性(手性)分子在手性纳米粒子附近的辐射。的光学活性(手性)分子的辐射与手性纳米粒子的帮助下工程的最佳条件。本文指出,为了达到这个目的,手征粒子的物质必须同时具有ε_和μ_负(双负物质(DNG))或负μ_和正ε_(μ_负物质(MNG))。我们的研究结果铺平了道路,一个有效的工程辐射的“左”和“右”的分子,并创建纯光学设备分离药物对映体。
2011-08-02 cond-mat.mes-hall physics.bio-ph physics.optics
Terahertz resonant emission by optically excited infrared-active shear phonons in KY(MoO4)2
本文展示了介电材料 KY(MoO4)2 中由相干红外活性剪切声子激发产生的单色亚太赫兹辐射,其衰减时间长达 33 皮秒,可探测超过 50 个周期的 568 和 860 GHz 辐射,为太赫兹激光技术提供了新途径。
2024-10-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.optics