Electro-optically modulated lasers: pulse energy and contrast enhancement derived from theoretical spectrum
本文用解析方法导出了相位调制产生的频率梳输入同步强度调制器时脉冲激光源的复光谱。然后，我们将展示如何这种知识的光谱可能有助于实现前所未有的准确性，在实验光谱校正步骤通常进行了一个光谱处理器。在数值示例中，对于给定的平均功率，峰值功率增加了75%，消光比提高了至少三个数量级。该方法还能够使用Talbot效应对这些通用相干源进行大因子速率倍增，而信号的退化可以忽略不计。
2021-04-16 physics.app-ph physics.optics
Real-time THz ptychography using an optically modulated aperture
University of Exeter（埃克塞特大学）；University of Warwick（华威大学）；University of Birmingham（伯明翰大学）；University of Leeds（利兹大学）
研究针对叠层成像术成像速度和应用范围受限问题，提出光学调制孔径叠层成像术，用硅光调制器作可重构孔径，经实验验证能实时成像，复用策略提高性能，实现动态样本高通量成像，可用于无损评估和生物医学成像等。
2026-08-04 physics.optics
Dynamical Casimir Effect in Optically Modulated Cavities
具有周期性振荡镜的腔已经被预测在称为动态卡西米尔效应的过程中从量子真空中激发光子对。在这里，我们提出并分析了一个实验布局，可以提供一个有效的调制腔模式的有效光学长度在近红外光谱区。动态卡西米尔发射的分析模型的开发和比较的预测麦克斯韦方程组的直接数值解实时。一个相当大的强度的动态卡西米尔排放预计为现实的操作参数。在存在外部相干种子光束的情况下，我们预测种子光束的放大和作为受激动态Casimir过程的结果的额外的相位共轭光束的出现。
2011-07-30 physics.optics quant-ph
Electro-optically Modulated Nonlinear Metasurfaces
本研究提出利用电光效应电调制铌酸锂超表面二次谐波产生的新方法，通过制备纳米孔阵列超表面并施加电场实现折射率改变与SHG强度调制，为相关非线性光学领域发展提供参考。
2024-04-11 physics.app-ph physics.optics
Real-time polarization tuning in Mach-Zehnder interferometer using electro-optically modulated twist angles of nematic liquid crystal Note: This paper has been accepted for publication in "Journal of Theoretical and Applied Physics"
Department of Physics, Government Degree College Danya（达尼亚政府学位学院物理系）；Department of Physics, Government Degree College Jaithra（贾伊特拉政府学位学院物理系）
本文提出利用马赫-曾德干涉仪中含扭曲向列型液晶细胞的非相干正交偏振光叠加，实现对光偏振度的动态控制，通过电场调节液晶分子扭角改变偏振面，实现偏振度可调的实时控制。
2026-04-12 physics.optics
Polarization features of optically pumped CdS nanowire lasers
高质量的CdS纳米线悬浮在空气中的光泵浦低于和高于激光阈值。改变泵浦激光的偏振，同时以“迎面”测量几何形状监测纳米线端面的发射。当入射电场极化方向平行于纳米线轴线时，泵浦光的吸收效率最高，吸收效率最高。这种偏振依赖性，这是观察到以上的激光阈值和放大的自发发射的制度，是由平行偏振光泵浦的增强吸收。测得的斯托克斯参数的纳米线发射揭示，由于激光的偏振度迅速增加，从约15%到85%的发病。纳米线激光发射的斯托克斯参数和偏振度都与激发偏振无关。因此，横向激射模式不受泵浦束的偏振的显著影响，尽管对于平行于纳米线轴的激发偏振，具有光学增益的供应显著增强。
2015-03-31 cond-mat.mes-hall physics.optics
Spectral and polarization effects in deterministically nonperiodic multilayers containing optically anisotropic and gyrotropic materials
从理论上研究了材料各向异性和旋向性对分形多层纳米结构光学性质的影响。对于任意几何结构的双各向同性多层膜，旋向性可以使输出偏振均匀旋转，而透射谱没有任何变化。当引入到基于双折射分形多层膜的偏振分束器中时，发现各向同性的回转性可以共振地改变输出偏振而不改变透射峰频率。概述了用于偏振敏感集成光学的选频无吸收偏振器的设计。
2006-05-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall physics.optics
Temporal dependence of optically-induced photophoretic force on absorbing airborne particles by a power-modulated laser
光致热效应产生的光泳力为操纵悬浮在环境气体中的吸光颗粒提供了一种有效的方法。然而，该力如何在时间上响应于照明光的强度调制尚不清楚。在这里，通过垂直捕获一个微米大小的吸收粒子与负电泳力产生的聚焦高斯光束，我们证明，在电泳力的时间变化响应于强度调制是非常缓慢的（与时间常数高达~1 s），由于粒子的温度的缓慢变化。当捕获光束被关闭几十或几百毫秒时，发现被捕获的粒子被剩余的电泳力拉向光源，而当捕获光束的强度在短时间内增加时，粒子被辐射压力推离。跟踪捕获激光强度调制后捕获粒子的瞬时位置，并进行理论建模。了解微电泳力的时间行为将有助于控制基于微电泳的光牵引、传输和操纵大气粒子。
2019-02-28 physics.optics
Optically Coupled Methods for Microwave Impedance Microscopy
采用调制光源，用扫描微波阻抗显微镜（MIM）测量光电导，分辨率为50 nm。调制源的使用允许在没有样品上的参考区域的情况下在单次扫描中测量光电导性，以及与未调制的测量相比去除大多数形貌伪影并增强信噪比。宽带光源与可调谐单色器，然后使用相同的方法来测量能量分辨光电导。最后，使用脉冲光源通过MIM测量局部光载流子寿命，使用相同的50 nm分辨率尖端。
2018-01-27 physics.ins-det physics.optics
Measuring the frequency response of optically pumped metal-clad nanolasers
我们报告我们的初步尝试，以表征金属包层纳米激光器的固有频率响应。探测的纳米激光器是光学偏置和调制的，允许使用高速光电二极管在每个调制频率下检测发射的信号。基于这种技术，通过测量D因子来评估纳米激光器高速运行的前景，D因子是谐振频率与其输出功率的平方根之比（fR/P_out^2）。我们的测量结果表明，对于纳米激光器，这个因素是一个数量级大于其他国家的最先进的直接调制半导体激光器。基于速率方程模型的理论分析和有限元方法对腔体的模拟与测量结果完全一致。
2019-06-25 physics.optics
Hybrid Electro-Optically Modulated Microcombs
基于锁模激光器的光学频率梳已被证明是精密光谱和计量领域广泛应用的宝贵工具。近年来发展了一种在回音壁模式微谐振器（“微梳”）中产生光学频率梳的新原理，这为这些器件的芯片级集成和实验室外使用提供了一条很有前途的途径。目前，已经证明了两个家庭的微梳：电子检测模式间距，可以直接稳定的梳，和宽带梳高达倍频程跨越光谱，但模式间距超过电子检测限。然而，还不可能同时实现这两个关键要求，这对于大多数微梳应用来说是至关重要的。在这里，我们提出了一个关键的步骤，以克服这个问题，通过交错的电光梳的光谱从参量微梳。这使得首次能够直接控制和稳定具有大模间距（>140 GHz）的微梳光谱，而无需额外的锁模激光频率梳。获得的微梳梳间距的剩余1秒不稳定性为10^-15，在140 GHz模间距下微波参考极限绝对不稳定性为10^-12。
2012-11-09 physics.optics
Optically monitored nuclear spin dynamics in individual GaAs quantum dots grown by droplet epitaxy
我们报告的光学取向实验中的个人，应变自由GaAs量子点在AlGaAs液滴外延生长。圆偏振光激发产生强圆偏振的光致发光在4K。将自旋极化电子光学注入到点中引起动态核极化，其显著改变激子塞曼分裂（Overhauser移位）。我们表明，所产生的核极化是可接受的，并提出了一个直接测量的建立时间的核极化在一个单一的GaAs点在一秒的顺序。
2008-10-06 cond-mat.mes-hall physics.optics
Time-domain characterization of electric field vector in multi-terahertz pulses using polarization-modulated electro-optic sampling
本文提出改进的偏振调制电光采样方法，在时域中高精度表征10-50 THz多太赫兹脉冲的电场矢量，解决了超宽带门脉冲问题，精度约1 mrad，可应用于线性和非线性光学测量。
2023-09-20 physics.optics
Polarization independent hot electron production from modulated solid surfaces
我们目前的测量硬X射线在50-300 keV范围内从铜等离子体产生的100 fs，806 nm的激光脉冲在峰值强度~ 1016 W cm-2。表面粗糙度，即使在几十纳米的水平，示出影响的发射特性。粗糙靶的增强发射归因于光的去偏振以及由表面不规则性促进的额外吸收。
2002-10-28 physics.optics physics.plasm-ph
Conversion of linearly polarized high-harmonic radiation into the circularly polarized in an optically modulated plasma-based X-ray laser: taking into account the nonlinearity and finite width of the harmonic spectral lines
本研究拓展了等离子体X射线激光中高次谐波线偏振转圆偏振的方法，纳入谱线有限宽度与非线性相互作用情形，分析偏振时间不均匀性成因及最小化条件，探究非线性和放大自发辐射的影响，并验证了32.6 nm类氖Ti12+介质中的实验可行性。
2024-08-19 physics.optics
A novel scheme for measuring the relative phase difference between S and P polarization in optically denser medium
通过分析单片折叠法布里-珀罗腔（MFC）的S和P谐振的相邻轴向模的相对频移，展示了一种用于测量光密介质中斜入射点S和P偏振的相对相位差的新装置的应用。在共焦腔和平行腔中，MFC的S和P谐振的相邻轴向模的相对频移分别为1.030 GHz和0.3869 GHz。在光密介质中，共焦腔和平行腔在反射点A处的相对相位差分别为-167.4°和-201.1°。该方案可用于测量椭圆偏振法测量范围以外的光密介质中的相对相位差。
2013-07-03 physics.optics
Demonstration of all-optical beam steering in modulated photonic lattices
我们在实验上证明了在有偏压的光折变晶体中，三束光干涉在调制光子晶格中产生的全光束转向。我们确定和表征的关键物理参数控制的光束转向，并表明，空间分辨率可以提高的非线性光束自定位的附加效果。
2005-11-28 physics.optics
Selection rules of linear and nonlinear polarization-selective absorption in optically dressed matter
本研究运用合成维度中的 Floquet 群论，系统给出光修饰 Floquet 物质在线性及所有非线性阶次下的偏振选择吸收定则，并指出其可用于偏振可调谐光学滤波器。
2024-06-16 physics.optics quant-ph
Sub-cycle control of terahertz waveform polarization using all-optically induced transient metamaterials
频率范围从0.3到30 THz的相干辐射最近已经可以通过飞秒激光技术获得。太赫兹（THz）波已经在光谱学和成像中找到了许多应用，并且可以使用静态光学元件（如透镜，偏振器和滤波器）来操纵它们。然而，也需要THz辐射的超快调制，例如在短距离无线通信中或用于制备成形的THz瞬变以用于许多材料激发的相干控制。在这里，我们展示了一种全光学创建的瞬态超材料，允许子周期精度操纵太赫兹波形的偏振。偏振调制脉冲在控制晶格振动、分子旋转和自旋进动等基本运动方面具有潜在的应用价值。
2013-06-29 physics.optics
Experimental observation of optical precursors in optically pumped crystals
利用偏振干涉技术，我们在光泵晶体中实验观察到了光前体。通过在快光、慢光和无色散机制之间切换用户可编程介质，我们观察到波前的偏振态不变。波前携带的强偏振编码信息表明，前驱体是通信网络中量子和经典信息的首选载体。
2013-04-12 physics.optics quant-ph
All-optically induced ultrafast photocurrents: Beyond the instantaneous coherent response
结果表明，光致相干极化的非瞬时响应极大地影响了半导体中电荷的实空间位移。利用时间上不重叠的激励脉冲来相干地控制这种实空间移位的可能性允许观察新型移位电流，其仅存在于某些偏振成形的激励脉冲中并且在连续波极限中消失。与以前研究的移位电流相比，新的电流需要两个正交跃迁偶极矩之间的相位失配，并且在非线性二阶描述内导致相对于两个激励电场振幅的阶反对称的张量。这些观测，甚至可以在室温下进行，预计将发生在各种半导体晶体类，有助于更好地理解光物质相互作用，涉及简并带。因此，他们预计将被证明是重要的未来研究的相干和非线性光学效应的半导体。
2012-09-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.other physics.optics
Nearly-zero transmission through periodically modulated ultrathin metal films
光通过具有与其趋肤深度相当的厚度的光学可吸收金属膜的透射是显著的。我们证明了实验近零传输的光通过薄膜周期性调制的一维阵列的亚波长狭缝。光透射率的抑制是由于表面等离子体激元的激发，而零透射现象强烈依赖于入射波的偏振态。
2010-08-12 physics.optics
An Optomechanical Coin Flip: Wavelength-Modulated, Erbium-Powered Rotations in a Levitated System
Northwestern University（西北大学）；The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）；University of Washington（华盛顿大学）
本研究通过调节泵浦光波长，在光学悬浮的掺铒六方柱体中实现二进制旋转控制，并编码ASCII信息，观察到类似季尼别克效应的双模动态。
2026-02-24 physics.optics
Spin-orbit interactions in optically active materials
研究了主轴局部非均匀旋转的各向异性介质中光偏振对光强分布的影响。而在一般情况下，这样的配置意味着一个复杂的几何和动态相位之间的相互作用，我们表明，在一个介质中显示出非均匀的圆双折射，几何相位消失。由于自旋-轨道相互作用，两个圆极化感知到相反的动态相位空间分布。基于这种效应，提出了偏振选择透镜、波导和光束偏转器。
2017-03-06 physics.optics
Momentum-space Observation of Optically Excited Non-Thermal Electrons in Graphene with Persistent Pseudospin Polarization
本文利用时间分辨动量显微技术观测石墨烯中光激发非热电子的动量分布与赝自旋极化，并通过调节激发通量揭示电子-电子散射对极化弛豫的影响，为二维材料研究和石墨烯器件设计提供依据。
2024-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Imaging the dipole scattering of an optically levitated dielectric nanoparticle
我们使用高数值孔径（NA）成像系统实验观察纳米粒子的偶极子散射。光学悬浮的纳米颗粒提供了没有颗粒-基底相互作用的环境。我们照射的二氧化硅纳米粒子在真空中与532 nm的激光束正交的1064 nm的捕获激光束的传播方向强烈聚焦的相同的高NA物镜用于收集散射，这导致在黑暗的背景和高的信噪比。通过测量当我们旋转照射光偏振时在图像和傅立叶空间（k-空间）中的散射光分布来研究入射激光的线偏振引起的纳米颗粒的偶极子取向。当纳米粒子的偶极取向沿显微镜物镜的光轴对齐时，观察到特殊情况下的偏振涡旋（矢量光束）。我们的工作为研究Kerker条件下的散射各向异性提供了一个重要的平台。
2021-07-11 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Optically dense nanowire metamaterials are transparent to polarization
University of Twente（特温特大学）；Leibniz Institute of Photonic Technology (IPHT)（莱布尼茨光子技术研究所）；Eindhoven University of Technology (TU/e)（埃因霍温理工大学）
研究光学致密各向异性纳米线超材料中的光传输，发现线性偏振在多次散射后仍保持，提出各向异性散射样品在LED和光通信中的应用。
2026-06-27 physics.optics
Evolution of an N-level system via automated vectorization of the Liouville equations and application to optically controlled polarization rotation
控制原子/分子系统的密度矩阵演化的刘维尔方程用密度矩阵和哈密顿量之间的交换子以及考虑衰变和再分布的项来表示。为了找到这个方程的解，首先通过定义对应于密度算子的元素的向量并确定相应的时间演化矩阵来重新表述刘维尔方程是方便的。对于N个能级的系统，演化矩阵的大小为N2 × N2。当N非常大时，计算这些矩阵的元素变得非常麻烦。我们描述了一种新的算法，可以自动生成的进化矩阵的任意值N。作为一个非平凡的例子，我们将此算法应用于一个十五能级原子系统用于产生光控偏振旋转。我们还指出，这样的代码可以扩展到使用在原子系统中的任意数量的能级。
2013-09-04 physics.optics quant-ph
Optically Active Fractional Wannier-Center Displacement Drives Giant Second-Harmonic Generation
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Hefei Comprehensive National Science Center（合肥综合性国家科学中心）；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）
本文通过第一性原理筛选，发现对称量子化形式极化晶体中，光学跃迁连接不同分数瓦尼尔中心扇区，产生大位移矢量，从而驱动巨二次谐波响应。
2026-06-16 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Polarization of photoluminescence by optically driven orbital reconstruction in magnetically ordered CrCl3
Forschungszentrum Jülich（于利希研究中心）；RWTH Aachen University（亚琛工业大学）；Johannes Gutenberg-University Mainz（约翰内斯·古腾堡美因茨大学）
研究通过极化分辨光致发光光谱和密度泛函理论计算，探究块状绝缘反铁磁CrCl3中受激Cr3+离子，发现光致发光极化与CrCl3磁态有关，为Cr3+离子激发态电子结构提供见解。
2026-07-07 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Optically isotropic longitudinal piezoelectric resonant photoelastic modulator for wide angle polarization modulation at megahertz frequencies
本研究针对传统宽角偏振调制器频率低、厚度大的问题，采用砷化镓单晶同时作为压电换能器与声光介质，构建了兆赫兹级宽接收角纵向压电共振光弹性调制器，实现频率超50倍提升与厚度大幅降低。
2023-07-21 physics.app-ph physics.optics
Modal control in semiconductor optical waveguides with uniaxially patterned layers
单轴图案化的电介质层具有可外部控制的光学各向异性。研究了三层光波导的包层或芯层图案化对传播辐射偏振特性的影响。特别注意的情况下，当核心材料是一个半导体光增益。我们讨论了一些设备的基础上，将单轴图案化层的结构设计，如偏振不敏感放大器，偏振器，光控偏振开关，和光控模式耦合器。
2005-05-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other physics.optics
Squeezed-light enhancement and backaction evasion in a high sensitivity optically pumped magnetometer
研究了光偏振压缩效应对灵敏的量子噪声限制光泵磁强计性能的影响。我们利用Bell-Bloom（BB）光抽运来激发含$8.2 \cdot 10^{12} \mathrm{atoms/cm^3}$的$^{87}$ Rb蒸气，并利用法拉第旋转来探测自旋进动。亚$\mathrm{pT}/\sqrt{\mathrm{Hz}}$灵敏度受到低（高）频率下的自旋投影噪声（光子散粒噪声）的限制。探针偏振压缩既提高了高频灵敏度，又增加了测量带宽，在任何频率都没有灵敏度的损失，直接证明了测量反作用噪声的规避。我们提供了一个模型的BB磁强计的量子噪声动力学，包括自旋投影噪声，探针极化噪声，和测量反作用的影响。该理论表明如何偏振压缩减少光学噪声，而测量反作用，由于伴随的椭圆反压缩分流到不可测量的自旋分量。该方法与高密度和多通道技术兼容，可达到极高的灵敏度。
2021-11-04 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Polarization control of quantum dot emission by chiral photonic crystal slabs
从理论上研究了室温下无外磁场作用下由非手性材料构成的手性光子晶体结构中量子点光发射的偏振特性。由于手征调制层的对称性降低，该系统中局部电磁场的镜像对称性被打破。结果，垂直于结构的随机偏振量子点的辐射变成部分圆偏振。圆偏振的符号和程度由手征调制结构的几何形状确定，并且取决于辐射频率。对于随机分布的量子点，可以实现高达99%的圆偏振度，并且对于一些单量子点，可以接近100%。
2015-03-03 physics.optics
Nanostructure-modulated planar high spectral resolution spectro-polarimeter
我们提出了一种基于法布里-珀罗腔的平面偏振光谱仪，该腔具有嵌入式偏振敏感的高折射率纳米结构。本文介绍了一个$7~μ$ m厚的3波段2线偏振分光偏振系统。在此基础上，从理论上提出了一种优化设计方案，估计带宽为127 nm，光谱分辨率为1 nm的系统能够重建前三个斯托克斯参量\textcolor{black}{with a signal-to-noise ratio of -13.14~dB with respect to the the shot noise limited SNR}。像素化分光偏振系统可以直接集成在传感器上，从而能够适用于各种小型化光学设备，包括但不限于用于地球观测的卫星。
2020-05-25 physics.optics
Equilibrium positions of optically-trapped single-crystal uniaxial calcite
本研究展示了光镊对无双折射对称轴的方解石单晶在三维平移和旋转自由度上的控制，基于感应极化与入射电场相互作用的扭矩模型，确定了晶体在平衡状态下的位置，计算结果与实验观察一致。
2025-07-01 physics.optics
Unidirectional control of optically induced spin waves
研究了稀土铁石榴石晶体中光致自旋波的单向控制。我们观察到圆偏振光脉冲产生的两个初相位不同的自旋波包的干涉。如果自旋波源以自旋波波长的1/4间隔开并且初始相位差被设置为π/2，则这种干涉导致单向传播。光脉冲的偏振螺旋度改变了自旋波的传播方向。此外，在数值模拟中，应用两个以上的自旋波源具有合适的偏振和斑点形状，任意操纵的自旋波的相控阵列方法被复制。
2017-05-09 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Optically active beams: non-reciprocal optical activity in free space induced by spin-orbital interaction of light
旋光性，即介质旋转光束偏振的能力，对立体化学、生物分子科学和晶体学中的分子结构评估做出了重大贡献。到目前为止，人们普遍认为，旋光性只表现在手性介质中，它可以引起光的圆双折射。在这里，我们实验证明，自由空间也可以支持实施非互易光学活动与贝塞尔光束的自旋轨道相互作用。具体地，实现了非衍射光学有源光束，其旋光功率容易由简单的光学元件控制。我们表明，这种自由空间的光学活性可以利用形成非互易光学元件，如偏振旋转器，隔离器，和循环。我们的结果可能会带来新的可能性介质无关的旋光性的其他横波，从无线电到光学频率。
2019-08-27 physics.optics
Dual Frequency Comb Assisted Analog-to-Digital Conversion of Subcarrier Modulated Signals
光子模数转换有望克服传统模数转换器（ADC）中的信噪比（SNR）和采样率折衷，这对于现代数字通信和信号分析至关重要。我们建议使用具有固定频率间隔偏移的相位稳定双频梳来下变频宽带信号的频谱切片，并实现高分辨率并行数字化。为了证明我们所提出的方法的概念，我们演示了10 GHz的副载波调制（SCM）信号的检测使用500 MHz带宽的ADC通过光学转换的SCM信号，可以并行处理的10 GHz带宽的信号，完整的信号检测和重建。使用基于正弦波的标准ADC测试，我们证明了> 45 dB的无杂散动态范围（SFDR）和> 20 dB的信噪比（SINAD），仅受接收机前端设计的限制。我们的实验研究表明，这种SINAD限制可以克服改进的接收机设计，有前途的宽带信号的高分辨率ADC。
2019-09-05 eess.SP physics.optics
Light-shift-free and dead-zone-free atomic orientation based scalar magnetometry using a single amplitude-modulated beam
光频移引起的探测盲区和航向误差是光泵标量磁测量中的两个重要问题。我们介绍了一种基于原子取向的单束磁强计方案，同时解决这些问题，使用极化反转和路径弯曲的赫里奥特腔。这里，反射镜插入到腔中，使光路在中间弯曲，并将它们分成两个分离的正交区域，以避免检测死区。此外，在每个光学区域的中心添加半波片，使得光偏振在每次通过波片时翻转，并且光偏移效应在空间上被平均。这种操作被证明可以消除由交流光偏移引起的未被注意的航向误差。该方法具有较强的鲁棒性，易于在其它原子器件中推广应用。
2022-05-17 physics.atom-ph physics.ins-det physics.optics
