Optical microcavity with a pair of suspended resonant mirrors
本文实现了一种由两个悬浮共振镜构成的光学微腔,通过Fabry-Perot模型分析其透射谱并与Fano腔比较,实验采用图案化一维光子晶体的超薄氮化硅薄膜验证了设计。
2025-11-07 physics.optics quant-ph
Fast electrons interacting with chiral matter: mirror symmetry breaking of quantum decoherence and lateral momentum transfer
光子经历宏观手性介质的镜像不对称性,如在圆二色性和偏振旋转中,因为左手和右手圆偏振与物质旋向性不同地耦合。相反,轨道角动量消失的自由相对论电子没有旋向性,因此出现了它们是否可以感知几何对称宏观样品的手征性的问题。在这封信中,我们表明,物质的手征性打破了散射电子量子退相干的镜像对称性,即使当入射电子波函数和样品形状有一个共同的反射对称平面。这在物理上是可能的,因为波函数横向拖尾触发电子对与样品的电磁相互作用的空间不对称性的敏感性,这是我们在宏观量子电动力学框架中对散射电子约化密度矩阵的非微扰分析的结果。此外,我们证明了镜像不对称性也出现在电子横向动量的分布中,垂直于几何对称平面,其非零平均值揭示了电子经历了完全由物质手性产生的横向机械相互作用。
2022-04-07 physics.optics quant-ph
Inverse Design of All-dielectric Parallel-Plane Mirror Resonator
在本研究中,我们利用平行平面镜共振腔类比法,以目标优先逆设计法来设计全介质光学共振腔。通过预定义的目标函数成功地限制光,以创建用于基本横向电极化的强度模式的对称反射镜区域。该算法在随机结构中产生带隙,在所需波长处获得谐振峰,而无需对参数空间进行任何直观的扫描。一阶模被限制在预定波长的腔区域上。所得到的结构进行了分析,通过使用二维时域有限差分法。所提出的结构具有紧凑的配置,占用面积为$13.394 \times 0.592 μm^2$。
2019-03-11 physics.optics
Mirror Symmetry in three-dimensional Multiple-Scattering Media
研究了平面波沿对称平面照射时三维多重散射介质中镜对称平面的影响,通过样品与三维建模定量比较,观察到偏振相关的强度偏差,推导了解析表达式,其应用可用于防伪。
2024-09-24 physics.optics
Tight focusing of plane waves from micro-fabricated spherical mirrors
本文导出了单色平面波经球面镜截断反射后的光场公式。我们的公式是有效的,即使是深镜,孔径半径接近的曲率半径。我们将这一结果应用到微加工的反射镜,其尺寸尺度在几十到几百个波长的范围内,并表明可以实现亚波长的光斑尺寸。这开辟了可扩展的阵列的紧密聚焦的光偶极子陷阱,而不需要高性能的光学系统的可能性。
2008-10-23 physics.atom-ph physics.optics
Measurement of Out-of-Plane first-order Displacement Derivatives in Orthogonal shear directions Using Dichroic Mirrors
本文提出一种 temporal phase-shift digital shearography 系统,利用双波长激光、分束棱镜与二向色镜同时测量正交剪切方向的离面一阶位移导数,实验验证了系统可靠性。
2024-03-25 physics.optics
Theoretical simulation and experimental verification of dynamic caustic manipulation using a deformable mirror for laser material processing
研究了变形镜对超快激光加工中空间光调制的影响。可变形反射镜被集成到光学装置中,该光学装置包含用于在f-θ透镜后面的焦平面中产生近线性焦点移位的附加透镜。镜面的变形可以用Zernike术语“散焦”、“像散”以及两者的组合来描述,从而导致圆柱形透镜的行为。模拟了该光学系统中镜面变形对焦平面光强分布的影响。根据模拟结果,计算了焦平面的焦散线。模拟结果进行了比较,实验使用皮秒激光器的最大脉冲能量约为60 $μ$ J。我们表明,原始光束的初始像散可以减少使用变形镜。示出了焦点偏移($R^2 >98$ %)的高线性度和椭圆/线强度分布的产生。线强度分布用于演示薄金属箔中的狭缝钻孔应用。
2021-12-22 physics.optics
Narrow-linewidth Fano microcavities with resonant subwavelength grating mirror
本研究通过理论与实验探究由宽带高反射镜和带高品质因子Fano共振的悬浮一维光栅镜构成的平面-平面微腔,验证了短腔长下其线宽低于同参数传统腔的特性,为光力学与传感应用提供了新方案。
2024-02-08 physics.optics
Improved surface quality of anisotropically etched silicon {111} planes for mm-scale integrated optics
我们研究了在氢氧化钾中腐蚀CZ和FZ硅片以暴露$\{111\}$平面所产生的毫米级光学反射镜的表面质量。我们发现,FZ表面在空间频率高达$500\, {mm}^{-1}$的噪声功率低四倍。我们得出结论,使用FZ晶片制成的反射镜具有更高的光学质量。
2013-07-15 physics.optics
Optical chirality of membrane metasurfaces with broken in-plane symmetry
Research School of Physics, Australian National University(澳大利亚国立大学物理研究学院);Department of Physics, Indian Institute of Technology Bombay(印度理工学院孟买分校物理系)
本文研究单层介质膜超表面在面内对称性破缺下的手性光学特性,发现通过打破面内镜像对称和旋转对称可实现强共振圆转换二色性,并利用手性耦合模理论推导了选择规则。
2026-10-16 physics.optics
Reflection of a Point Object in an Arbitrary Curved Mirror
在这项工作中,我推导出了一个点物体在任意曲面镜反射时所得到的曲线方程,如果物体和反射镜被放置在二维笛卡尔平面上。我只使用了经典几何光学和初等坐标几何的基本反射定律。提供了几个例子,并与高斯光学进行了比较。我们还看到方程如何在傍轴近似下简化为标准镜像公式。
2019-03-04 physics.optics
Cavity optomechanics with a suspended resonant mirror
Aarhus University(奥胡斯大学)
该研究构建含悬挂氮化硅膜谐振镜的平面腔,通过分析与模拟探究色散光力学,实验发现光学弹簧幅度远超模型预测,推测源于光热效应并提出现象学模型。
2026-08-04 physics.optics
Tailoring reflections from thin composite metamirrors
我们提出了一个有效的路线,以完全控制从电(光)薄片反射的平面波的相位。使用工程化的人工全反射层(超反射镜)作为电小共振双各向异性粒子的阵列,这成为可能。在这种情况下,全反射镜不包含任何连续的地平面,而只是小颗粒的阵列。双各向异性Ω耦合要求获得反射相位的非对称响应的平面波入射从相反侧的组合镜。它示出,与这个概念,可以独立地定制的相位的电磁波反射从两侧的反射镜阵列。
2014-01-08 physics.optics
Proposal of Plane-Parallel Resonator Configuration for High-NA EUV Lithography
提出了一种用于高NA EUV光刻的平面平行谐振腔结构,其中光刻掩模和晶片通过两个聚焦镜平行布置。EUV光通过后焦平面处的离轴旋转镜注入,并向掩模提供离轴照明(旋进光束),并反射两次(在掩模和晶片处),最后通过旋转镜从谐振腔射出。这是一个单路谐振腔,没有谐振效应。转镜的轨道误差或振动不影响成像质量。离轴照明对于高NA光学器件是必不可少的,其恢复了高空间频率,并改善了边缘对比度。匹配的环形孔径位于投影仪反射镜的后焦平面处,其充当傅立叶滤波器,仅通过由密度调制F(kx,ky,0)反射的水平散射波:掩模的第0 z阶傅立叶分量。在光束的单次旋进期间,该系统产生掩模图案的正常投影密度图到晶片上的2D图像,其中纵向变化(3D效应)消失,并且因此掩模遮蔽问题被缓和。焦深(DOF)长,并且图像对比度也变得非常高。作为物镜,史瓦西物镜或沃尔特望远镜将是一个合适的候选人。Wolter望远镜是轴对称的,比传统的固体凹面镜更轻,因此可以在高旋进下加工出更大的直径。通过优化Wolter望远镜,有可能覆盖26 mm x 33 mm的单图案化晶片场尺寸。进行了示例参数设计,似乎在技术上可行。
2022-01-18 physics.app-ph physics.optics
Computing aberration coefficients for plane-symmetric reflective systems: A Lie algebraic approach
本文将李代数方法应用于面对称自由曲面反射镜光学系统。利用解析光线追迹方程,我们构建了一个光学地图。这个映射的展开给出了以初始光线坐标表示的像差系数。李代数方法适用于处理像差到任意阶。该方法提供了一个系统和严格的方法来推导,处理和合成的像差在平面对称系统。我们给出了二阶和三阶像差的结果,并将其应用于三个单镜的例子。
2023-02-08 physics.optics
The `diffusion' of light and angular distribution in the laser equipped with a multilobe mirror
本文研究了具有多瓣反射镜的无模激光器的辐射分布,该反射镜的瓣(面)与光轴成小角度倾斜。它表明,由光线通过包括一个多瓣反射镜的光学系统的许多通道所产生的方向的变化可以被描述为沿平面的一个点的布朗行走或等效为二维扩散方程的解。扩散方程的边界条件可以近似地用公式表示为某个角度处的零条件,如果在行走期间达到该零条件,则保证光线从光学系统逸出。在这个近似的框架下,导出了不同角度的出射光线分布的显式公式。在多次通过光学系统之后,角分布趋于某种普适函数。在圆镜的情况下,它可以由零阶贝塞尔函数表示。
2001-08-24 physics.ins-det physics.optics
Bound state in the continuum and polarization-insensitive electric mirror in low-contrast metasurface
提出由径向各向异性SiO2-WS2圆柱体组成的低对比度介电超表面,实现偏振不敏感电镜像与对称保护连续谱束缚态,为光子集成与片上通信提供新策略。
2024-04-26 physics.app-ph physics.optics
Membrane based Deformable Mirror: Intrinsic aberrations and alignment issues
变形镜是自适应光学系统的重要组成部分。已知的是,与入射光束成一定角度放置的轴上球面/抛物面光学部件在像平面中引入散焦以及像散。虽然前者可以通过改变焦平面位置来补偿,但后者不能仅仅通过光学重新对准来去除。由于DM除了用于补偿其他像差之外还用于补偿相干性引起的曲率项,因此有必要确定由这种相干性引起的像差。(弯曲的DM表面)以一定角度放置时的光学元件为此,我们估计到一阶,由DM引入的作为入射角和DM表面变形的函数的像差。我们记录图像使用一个简单的设置,其中入射光束被反射的37通道微加工膜变形镜的各种入射角。据观察,像散是一种主要的像差,它是通过测量切向焦平面和矢状焦平面之间的差异来确定的。我们证明我们的结果的理论模拟的基础上,并讨论了使用这样一个系统的自适应光学考虑波前校正和像散之间的权衡,由于变形的可行性。
2015-02-16 astro-ph.IM physics.optics
The Doppler effect from a uniformly moving mirror
本文从光速不变假设和波动光学的基本原理出发,直接导出了平面偏振光波经匀速运动反射镜反射后的频移公式。与爱因斯坦的原始推导不同,我们的推导不涉及洛伦兹变换。因此,它属于狭义相对论第一课的范围。
2005-04-20 physics.class-ph physics.ed-ph physics.optics
Polarization loss in reflecting coating
在激光引力波探测器中,光损耗限制了灵敏度。我们讨论偏振散射作为一个更可能的机制的光损耗。在干涉仪内部循环的光被偏振,并且在反射之后,由于镜的反射涂层在镜表面的平面中沿着轴$x,\, y$可以具有略微不同的折射率(光学各向异性),所以其偏振平面可以稍微转向。这种各向异性可以在涂层的制造过程中产生(弹性光学效应)。这种正交的偏振光在腔内被增强,产生偏振光损耗。反射镜的偏振图是非常重要的,我们建议测量它。偏振损耗在基于偏振光使用的不同精度的光学实验中可能是重要的,例如,在量子速度计中。
2020-02-18 astro-ph.IM gr-qc physics.optics
Beaming Elastic and SERS Emission from Bent-Plasmonic Nanowire on a Mirror Cavity
本文报道了在反射镜腔上的纳米线(B-NWoM)的弹性发射和表面增强拉曼散射(SERS)发射的实验观察。利用偏振分辨傅立叶平面和能量动量成像对系统进行探测,以研究发射波矢量的光谱和角度特征。来自扭结的耦合出的弹性散射光占据窄的角展度。我们使用具有明确分子取向的分子的自组装单层来利用腔中的面外电场来增强来自分子的拉曼发射并实现成束SERS发射。弹性散射和SERS发射的计算方向性分别为16.2和12.5分贝。实验数据与三维数值有限元和基于时域有限差分的数值模拟相印证。这里提出的结果可能会发现相关的理解发射器与细长等离子体腔的耦合和设计片上光学天线。
2021-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.app-ph