Quantification of nonlinear absorption in ternary As-Sb-Se chalcogenide glasses
本文利用纳秒Z扫描技术研究了三元硫系玻璃As_（40）Sb_（70）Se_（53）和As_（40）Sb_（10）Se_（50）的强度依赖三阶非线性光学响应。在低强度下，我们观察到饱和吸收在As 40 Sb 7Se 53，这使得一个显着的过渡到反饱和吸收在较高的强度。另一方面，当Sb浓度增加时，在As 40 Sb 10 Se 50中，饱和吸收消失，并且样品仅表现出双光子吸收。实验结果进一步表明，我们的样品中的强双光子吸收可以用来制作下一代全光网络的高性能固态光限幅器件。
2018-12-17 physics.optics
A thermoelastic limit on the focal intensity in Fabry-Pérot cavities
University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；Stanford University（斯坦福大学）
研究法布里-珀罗腔中光致热弹性变形对模式聚焦强度的限制，通过实验验证模型预测的极限值为2.9 TW/cm²。
2026-04-09 physics.optics
How to distinguish elastically scattered light from Stokes shifted light for solid-state lighting?
我们已经研究了光通过用于商业固态照明模块（Fortimo）的磷光体扩散板的传输。这些聚合物板包含$\mathrm{YAG:Ce}^{+3}$磷光体颗粒，其弹性散射光并且斯托克斯使其在可见波长范围（400-700 nm）内移位。我们用窄带光源激发磷光体，并测量出射光的光谱。在测量的光谱中，斯托克斯位移光从弹性散射光中分离出来，并使用这种技术分离出板的弹性透射。这一结果使我们能够提取运输平均自由程$l_{\mathrm{tr}}$在整个波长范围内采用扩散理论。同时，我们确定吸收平均自由程$l_{\mathrm{abs}}$在波长范围400至530 nm，其中$\mathrm{YAG:Ce}^{+3}$吸收。扩散吸收$μ_{\mathrm{a}} =\frac{1}{l_{\mathrm{abs}}}$光谱定性类似于粉末中$\mathrm{YAG:Ce}^{+3}$的吸收系数，其中$μ_{\mathrm{a}}$光谱比吸收系数宽。我们提出了一个设计规则的固态照明扩散板。
2015-11-02 physics.optics
Subpicosecond dynamics of pre-plasma on a solid, formed by a ultra-high contrast, relativistic intensity pulse
利用光谱干涉技术，测量了超高对比度（10 $^{-9}$）高强度（2 $\times$ 10 $^{18}$ W/cm $^{2}$）脉冲产生的等离子体的亚皮秒时间分辨等离子体前尺度长度和早期膨胀（$<$ 12 ps）。我们测量了3-15 nm范围内的预等离子体尺度长度。这一测量对于理解激光与超热电子的耦合机制起着至关重要的作用，因此对于激光驱动离子加速和快速点火实现聚变具有重要意义。
2021-10-27 physics.optics physics.plasm-ph
Characterisation of the potential of frequency modulation and optical feedback locking for cavity-enhanced absorption spectroscopy
一种连续波分布反馈二极管激光器的光反馈自锁与V形高精细腔的组合，描述了在等于V型腔的自由光谱范围的频率下的激光相位调制和在该高调制频率下的透射激光束的检测，以用于腔中的可能应用。为了估计在开放空气中通过V型腔的激光强度和频率调制光三重态的吸收基线噪声，在低压下将填充有C2 H2的1.5cm长的光学单元放置在腔输出镜后面。该装置的性能进行了评价，从实验带宽归一化的相对强度噪声的腔输出和频率调制的吸收信号引起的C2 H2吸收在1.5厘米的细胞。根据这些数据，我们估计，对于从连续TEM 00共振的透射最大强度峰值处记录的外差拍频信号中提取的C2 H2吸收光谱，可以实现2.1*10^-11 cm^-1 Hz^-1/2的噪声等效吸收灵敏度，比散粒噪声极限高11.7倍。
2012-12-16 physics.optics
Universal Thickness-Dependent Absorption in Solids at the Nanoscale: Anomalous Enhancement in the Ultrathin Limit
Department of Physics, Indian Institute of Science Education and Research（印度科学教育研究所物理系）
研究纳米尺度下固体厚度依赖吸收，通过对MoSe₂和WS₂实验与理论研究，发现普遍吸收行为，10nm以下吸收急剧异常增加，源于电磁干涉效应，为光电器件设计提供见解。
2026-07-28 cond-mat.mes-hall physics.optics
Observation of intensity squeezing in resonance fluorescence from a solid-state device
强度压缩，即，低于散粒噪声极限的光子数波动是量子光学的基本方面，并且在量子精密测量中具有广泛的应用。早在1979年，人们就预言在二能级量子系统的共振荧光中可以观察到强度压缩。然而，其在固态下的实验观察受到产生、收集和检测共振荧光效率低下的阻碍。本文报道了基于量子点-微柱系统的单模光纤耦合共振荧光单光子源中的强度压缩。我们检测到的脉冲单光子流与22.6%的系统效率，这表明亚散粒噪声强度起伏的强度压缩为0.59分贝。我们估计在第一透镜处的3.29 dB的校正压缩。观测到的强度压缩提供了共振荧光基本图像的最后一部分;它可以用作光辐射的新标准，并用于具有不可区分的单光子的可扩展量子精密测量。
2020-09-14 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Spectral Interference in High Harmonic Generation from Solids
高次谐波产生过程中，无论是单原子水平还是宏观水平，都存在着各种各样的干涉效应。特别地，电子偏移的长轨迹和短轨迹之间的量子路径差导致HHG产率经历基于干涉的时间和光谱调制。在固体中，由于额外的现象，如多带叠加和晶体对称性的依赖性，HHG机制似乎比在气体原子中识别伴随的干涉现象更复杂。在这里，我们首先报告的实验数据显示强度相关的光谱调制和扩大观察到的高次谐波从散装蓝宝石。然后，通过理论模拟，解释了异常观测的结果之间的量子路径干涉的长和短的电子/空穴轨迹。具体地说，长轨迹经历了强度依赖的红移，它与短轨迹相干地结合，以与驱动激光强度成反比的异常方式表现出光谱分裂。随着激光强度的增加，这种量子干涉可能会扩展到更高的谐波，从而支持即使在极紫外和软X射线区域也能精确控制相位匹配和调制的潜力。此外，这种方法可以作为一种新的工具，用于探测任意晶体，以便调整阿秒光谱的高次谐波的电子动力学。
2019-03-26 physics.optics
Baseline-free Quantitative Absorption Spectroscopy Based on Cepstral Analysis
定量吸收光谱的准确性取决于正确区分测量的透射光谱中的分子吸收特征与光源的变化强度或“基线”。当测量涉及复杂的、广泛吸收的分子或非理想的透射效应（例如标准具）时，基线校正变得特别困难。我们展示了一种技术，消除了需要考虑的激光强度的吸收光谱转换测量的气体样品的透射光谱的时域分子自由感应衰减（m-FID）的修改形式，使用倒谱分析技术开发的音频信号处理。m-FID信号的大部分在时间上与源强度分离并且独立于源强度，并且该部分可以直接与模型拟合以确定样品气体性质，而无需校正光源强度。我们在几个复杂的吸收光谱方案中验证了新方法，并讨论了其局限性。该技术适用于任何吸收光谱仪获得的光谱，并为分析复杂光谱提供了一种快速准确的方法。
2019-12-06 physics.ins-det physics.optics
Terahertz emission from ZnGeP2: Phase-matching, intensity and length scalability
研究了近红外线泵浦ZnGeP $_{2}$的共线相位匹配光整流效应。提出了三种晶体长度（0.3，1.0和3.0 mm）的泵浦强度依赖性，以确定线性光学吸收、非线性光学吸收和太赫兹自由载流子吸收对产生的影响。关键参数，如相干长度（速度匹配），色散长度（线性脉冲展宽）和非线性长度（自相位调制）确定这种材料。这些参数提供了对产生强太赫兹脉冲而不损害脉冲形状所需的脉冲强度和晶体长度的上限的了解。发现对于1 mm厚的ZnGeP $_{2}$（012），在1.28 μ m波长下以~15 GW/cm ~ 2的强度抽运将产生强的无畸变脉冲，而较长的晶体或较大的强度在不同程度上改变脉冲形状。此外，相位匹配的色散图的太赫兹产生在一个大的调谐范围（1.1-2.4微米）在较长的（3毫米）的晶体，展示了相位匹配的带宽和相位失配，导致与多脉冲干涉相关联的边缘。所有观察到的结果进行了数值模拟，表现出良好的定性协议。
2014-02-18 physics.optics
Boosting Light Absorption of a Therapeutic Microcapsule by Means of Auxiliary Solid Nanoparticles
针对微胶囊光吸收不足难以实现光控释药的问题，提出在其周围添加辅助固体纳米颗粒以聚集光子通量，利用FDTD模拟证实该方法可使微胶囊表面出现光场超局域化，从而实现三倍的光吸收增强。
2023-01-17 physics.comp-ph physics.optics
High-order (N=4-6) multi-photon absorption and mid-infrared Kerr nonlinearity in GaP, ZnSe, GaSe, and ZGP crystals
本文利用 Z 扫描和 2.35 μm 飞秒脉冲研究了 GaP、ZnSe、GaSe 和 ZGP 四种中红外晶体的高阶多光子吸收与非线性折射，发现吸收阶数 N=4-6 与带隙吻合，并揭示了自由载流子吸收异常增强及两种方法一致的非线性折射率测量结果。
2022-05-30 physics.optics
Plasmonic Parametric Absorbers
利用等离子体参数共振（PPR）的动力学，我们介绍了等离子体参数吸收体（PPA）的理论。PPA思想的关键见解是，在PPR过程中，泵浦场的消光率强烈依赖于泵浦本身的强度，产生两种不同的机制：一种是在低强度照明下的弱吸收，另一种是在达到或超过参数共振阈值时的强吸收。由于这种反饱和吸收行为，PPA是光限幅应用的有希望的候选者。
2018-11-28 physics.optics
Single-Scattering Optical Tomography: Simultaneous Reconstruction of Scattering and Absorption
我们证明，同时重建的散射和吸收的介观系统使用角分辨测量散射光强度是可能的。图像重建是基于广义Radon变换的代数反演实现的，广义Radon变换将介质的散射和吸收系数与测量的光强度相关，并使用辐射输运方程的单散射近似导出。
2008-11-26 physics.med-ph physics.optics
Separating orders of response in transient absorption and coherent multi-dimensional spectroscopy by intensity variation
本文提出一种利用强度变化分离瞬态吸收和二维光谱中非线性响应阶数的通用方法，通过线性组合强度依赖光谱并优化强度以最小化误差，并在方酸聚合物中实现了高达第11阶的分离。
2025-05-26 physics.chem-ph physics.optics
Floquet theory and computational method for the optical absorption of laser-dressed solids
本研究提出适用于任意晶体与量子材料的激光修饰固体光吸收通用Floquet理论，开发对应计算工具FloqticS，揭示Floquet-布洛赫模相关的光吸收新现象，为激光修饰材料的表征与调控提供支撑。
2023-08-03 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.optics
Nonlinear absorption in dielectric metamaterials
我们求解了InP基介质超材料中的非线性麦克斯韦方程组，同时考虑了双光子吸收和光生自由载流子吸收。我们得到的强度依赖的反射，吸收，和有效的介电常数和磁导率的超材料。我们的研究结果表明，非线性吸收阻尼的电和磁Mie共振，虽然磁共振的影响更大，因为它发生在较长的波长的自由载流子吸收截面较大。由于谐振时超材料中的场集中，与相同厚度的均匀层相比，非线性吸收的阈值强度小约30倍。我们的研究结果对介电超材料在频率转换和光限幅等非线性应用中的应用具有指导意义。
2017-09-23 physics.app-ph physics.optics
Higher-Order Harmonic Generation caused by Elliptically Polarized Electric Fields in Solid-State Materials
从理论上研究了固体材料中高次谐波产生与电场椭圆率的关系。我们发现，在多光子吸收和交流齐纳机制下，高次谐波的强度随入射电场椭圆度的增大而单调减小，而在半金属机制下，当椭圆度为有限值时，高次谐波的强度达到最大值.此外，所发射的HHG的偏振的特性的变化取决于场强度;只有平行发射相对于主轴存在于多光子吸收和交流齐纳制度，而平行和垂直发射存在于半金属制度。半金属区的这些特殊特性可以根据HHG机制的变化来理解，并且可以在利用固态材料如窄隙半导体的实验中识别。
2016-12-27 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Raman Cooling of Solids through Photonic Density of States Engineering
固体振动态的激光冷却可以通过稀土元素的光致发光、光力学中的光学力和布里渊散射光-声相互作用来实现。通过自发拉曼散射的固体的净冷却和间接带隙半导体的激光制冷都仍然是未解决的挑战。在这里，我们分析表明，光子态密度（DoS）工程可以解决实现自发拉曼冷却的两个基本要求：抑制斯托克斯（加热）跃迁的主导地位，并提高反斯托克斯（冷却）效率超出材料的自然光吸收。我们开发了一个通用模型的DoS修改自发拉曼散射概率，并阐明了必要的和最低条件所需的实现净拉曼冷却。与一个适当的工程DoS，我们建立了诱人的可能性，本征硅的制冷通过湮灭声子从所有的拉曼活性模式同时，通过一个单一的电信波长泵。该结果指出了用于任何透明半导体（包括间接带隙半导体）的激光冷却的高度灵活的方法，远离显著的光学吸收、带边状态、激子或原子共振。
2015-07-31 physics.optics
Kinematic Constraints on Absorption of Ultraintense Laser Light
我们推导出固体对超强激光吸收的上限和下限，作为激光和等离子体基本参数的函数。这些限制自然出现从约束优化技术应用到激光固体相互作用作为一个强驱动的，相对论的，两个自由度的Maxwell-Vlasov系统的推广。我们证明了极值和相空间平均吸收必须总是随强度增加，并且当$10^{18} < I_L \ λ_L^2 < 10^{20}$ W $μ$ m $^2/$ cm $^{2}$时增加最快。我们的研究结果表明，基本的经验趋势增加分数吸收与辐照度，因此反映了潜在的相空间约束。
2013-11-12 physics.optics physics.plasm-ph
Multi-photon Absorption in Optical Pumping of Rubidium
在铷原子的光抽运中，随着射频电流幅值的增大，会出现一种新的吸收。从测量发生这种吸收的相应磁场值，可以得出结论，这是多光子吸收。光子的简并度和能量都对强度有贡献。
2015-11-24 physics.atom-ph physics.optics
Petawatt laser absorption bounded
拍瓦（$10^{15}\ \mathrm{W}$）激光器与固体物质的相互作用构成了台式粒子加速器、超快成像系统和激光聚变等先进科学应用的基础。这些应用的关键度量与吸收有关，然而在这种状态下的条件是如此非线性，以至于通常不可能知道吸收光的分数$f$，甚至$f$的范围也是未知的。在这里，使用相对论性朗肯-Hugoniot分析，我们第一次表明，$f$具有理论上的最大值和最小值。这些界限限制了非线性吸收机制在拍瓦政权，禁止高吸收值在低激光功率和低吸收值在高激光功率。对于需要规避吸收边界的应用，这些结果将加速从固体靶向结构化和多层靶的转变，并引领新材料的开发。
2014-07-25 physics.optics physics.plasm-ph
Effects of impurity band on multiphoton photocurrent from InGaN and GaN photodetectors
本文实验研究了InGaN和GaN光电探测器在飞秒激光激发下的多光子光电流特性，发现InGaN光电流呈理想二次依赖，而GaN因陷阱和杂质带吸收出现高阶非线性，表明InGaN更适合作为多光子吸收探测器。
2023-10-27 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Simulating strong-field electron-hole dynamics in solids probed by attosecond transient absorption spectroscopy
Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学）；Aarhus University（奥胡斯大学）
本文利用半导体布洛赫方程和时间依赖密度泛函理论研究宽禁带材料中电子动力学，通过阿秒极紫外探测脉冲预测瞬态吸收光谱信号，验证了基于布洛赫方程的模型。
2024-09-02 cond-mat.mtrl-sci physics.atom-ph physics.optics
Low intensity saturation of an ISB transition by a mid-IR quantum cascade laser
本文通过金属-半导体-金属贴片阵列与GaAs/AlGaAs异质结构，在室温下实现了中红外子带间跃迁在10-20 kW·cm⁻²中等光强下的吸收饱和，并展示了其作为中红外可饱和吸收镜的潜力。
2023-05-25 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Quantum-trajectory analysis for charge transfer in solid materials induced by strong laser fields
研究了SiO2晶体在800 nm激光辐照下的电荷转移与驱动光场强度的关系。令人惊讶的是，当驱动激光强度超过临界值时，电荷转移的方向经历突然反转，具有不同的载流子包络相位。通过量子轨道分析，我们发现布洛赫振荡在固体中的电荷转移中起着重要的作用。此外，我们还研究了强激光与光电子学中广泛应用的氮化镓（GAN）的相互作用。采用泵浦-探测方案控制导带中电子的量子轨道。通过理论上提出的方法成功地控制了电荷转移信号。
2017-01-24 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
High-throughput intensity diffraction tomography with a computational microscope
我们展示了一种无运动的强度衍射层析成像技术，使直接反演的3D相位和吸收强度仅测量弱散射样品。我们推导出一种新的线性前向模型，具有切片的相位和吸收传递函数，使用角度照明。这种新的框架有利于灵活和有效的数据采集，使照明角度的任意采样。重建算法执行3D合成孔径使用一个强大的，计算和存储器高效的切片反卷积，以实现分辨率不相干的限制。我们展示了我们的技术与厚的生物样品具有稀疏的三维结构和密集的细胞簇。我们进一步研究我们的技术的局限性时，成像强散射样品。成像性能和多重散射的影响进行评估，使用3D样品组成的堆叠相位和吸收分辨率的目标。这种计算显微镜系统直接建立在一个标准的商业显微镜与一个简单的LED阵列源插件，并承诺广泛的应用，利用无处不在的显微镜平台，以最小的硬件修改。
2018-04-09 eess.IV physics.bio-ph physics.optics
Occupation-Driven emission asynchronous as a Fundamental Constraint on Solid-State Attosecond Pulses
State Key Laboratory of Semiconductor Physics and Chip Technologies, Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences（中国科学院半导体研究所）；Center of Material Science and Optoelectronics Engineering, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物质科学与光电技术学院）
该研究推导了占据分辨理论，揭示固态阿秒脉冲的带间与带内发射时序失配机制，确立了不依赖材料损伤阈值的固态阿秒脉冲时域基本约束，为固态高次谐波产生微观机制提供了新认知。
2026-08-04 physics.atom-ph physics.optics
On signatures of sonic wavepackets in time-resolved X-ray diffractometry of metal single crystals absorbing pulse from ultrafast laser
用120 fs脉冲照射铜（Cu）、金（Au）（111）晶体，用600 fs X射线脉冲探测。测量摇摆曲线与267 nm（UV）泵浦-0.154 nm探针延迟时间的关系。在2-8 mJ/cm 2的UV激发强度范围内记录曲线宽度加宽、峰衍射强度和角位移。所观察到的振荡在时间延迟的位移，宽度和摇摆曲线的峰值强度的依赖性相关，如所描述的晶体表面之间的声脉冲反弹。在（111）Au中，声脉冲起源于泵浦吸收层，并且峰值强度在吸收激光脉冲之前下降其初始值的两倍（在声波到达Au-衬底边界的延迟时间处）。在铜，相关的摇摆曲线动力学也观察到，然而，摇摆曲线加宽的建设是快于人们可以预期从声波包起源于泵浦吸收层。这种效应归因于在泵浦吸收层外产生的声学声子，在Cu中比在Au中强得多。由于从泵浦吸收层扩散的可移动热电子的离域作用，铜中声子的产生分布在整个晶体中。
2016-04-04 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Advanced Cd1-xMnxTe:Fe2+ semiconductor crystals with linear sin-band redshift of absorption and emission spectra
本文研究高压Bridgman法生长的Cd1-xMnxTe:Fe2+晶体，建立组成、带隙、晶格周期与Fe2+光谱峰位的相关性，并基于加和性原理提出新理论模型解释随Mn浓度增加的光谱红移，为预测中红外最长波长激光介质提供依据。
2023-12-03 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.ins-det
Pulsed Cathodoluminescence Spectra of Solid Oxides with Low Concentrations of Optically-Active Impurities
在相同的实验条件下，研究了超纯SiO_2，GeO_2，SnO_2，TiO_2，La_2O_3，Y_2O_3，Sc_2O_3，CaCO_3粉体和α-石英，Ca：YVO_4，LiNbO_3和Sc：LiNbO_3晶体的脉冲阴极射线发光（PCL）谱。发现SiO2、SnO 2、GeO 2、TiO 2、La 2 O3和CaCO 3粉末的PCL谱在500 nm处有一个最大强度的共谱带，Y2 O3、Sc2 O3、PbWO 4和Ca：YVO 4的PCL谱在490 nm处有一个共谱带，LiNbO 3和Sc：LiNbO 3晶体的PCL谱在507 nm处有一个共谱带。结果发现，PCL光谱的平均强度和这些共同的频带的最大强度的位置取决于材料的带隙转变的类型。我们认为这些共同的频带有相同的起源在PCL光谱的所有材料的研究，并与O2-O-氧复合物的重组。这些配合物出现在阴离子和阳离子空位附近，由于晶格中的应力，配位多面体的几何形状和取向被破坏。
2016-08-23 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Formation of the solid-state high-order harmonic generation plateau through destructive interference
本研究针对固态高次谐波产生两带模型中依赖激光强度的截止频率问题，揭示其由布里渊区不同初始态电子辐射的相消干涉形成，结论适用于多类两带系统，为时频轨迹分析提供了新视角。
2023-03-14 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Nanostructures and enhanced absorption in intense laser interaction with matter: effect of laser prepulses
硬X射线发射（20 - 200千电子伏）从等离子体产生的强激光脉冲纳米粒子涂层的目标相比，从光学抛光的目标。研究了不同预脉冲条件下纳米粒子对产额的增强作用。据观察，当纳米颗粒涂覆的靶用强度大于10^13 W/cm ^2的预脉冲照射时，增强降低。当预脉冲强度超过10^14 W/cm ^2时，增强完全消失。这归因于在主脉冲到达之前在纳米颗粒上形成预等离子体，随后进行结构修饰。有人建议，高对比度的超短脉冲是必不可少的纳米粒子作为产量增强剂。
2005-06-03 physics.optics physics.plasm-ph
Spatial distribution clamping of discrete spatial solitons due to three photon absorption in AlGaAs waveguide arrays
我们观察到钳位的波导阵列的输出空间光分布。使用啁啾脉冲放大器，我们达到峰值强度的波导中的~24 GW/cm 2。在这个水平上，AlGaAs材料中的三光子吸收将离散的空间孤子钳位到一个设定的分布。强度的进一步增加不会改变分布。
2011-11-28 nlin.PS physics.optics
Quantum interference control of perfect photon absorption in a three-level atom-cavity system
分析了三能级原子-腔系统中利用腔电磁诱导透明（EIT）控制相干光子吸收的方案。相干完全吸收（CPA）是在激光过程具有时间反演对称性，腔界面发生相消干涉时产生的。通常，CPA的频率范围取决于腔镜的衰减率。当控制激光器稳定时，腔衰减率越小，CPA的频率范围越宽，对于给定的频率，满足CPA条件的输入光强越大。在腔参数一定的情况下，控制激光器的拉比频率对CPA的频率范围影响不大。然而，利用EIT型量子干涉，CPA模式可由控制激光器调谐。这就意味着，在给定的输入激光频率和强度下，CPA可以作为相干非理想吸收（CNPA）来控制。此外，利用输入探测激光的相对相位，探测场可以被完美地透射和/或反射。因此，该系统可以用作可控的相干理想吸收器或发射器和/或反射器，并且我们的工作可能在光学逻辑器件中具有实际应用。
2021-05-30 physics.optics quant-ph
