Tolerance and breakdown of topological protection in a disordered waveguide
本文研究了无序波导中拓扑保护的容忍度与崩溃机制，发现对非凡晶格施加半径无序会立即打破拓扑保护，并揭示了该崩溃源于占据拓扑带隙的供体和受主模式，同时通过Bott指数计算证实了Anderson局域化现象。
2023-09-14 cond-mat.dis-nn physics.optics quant-ph
Effect of a weak longitudinal modulation in refractive index on transverse localization of light in 1D disordered waveguide lattices
我们报道了在无序波导晶格中存在弱的折射率纵向调制时，光的横向局域化效应的增强。在我们所选择的晶格中，沿长度方向的隧穿抑制有利于实现无衍射传播，同时存在横向无序。研究结果将有助于调整无序阈值以实现局域光。
2012-10-11 physics.optics
Shape-preserving beam transmission through non-Hermitian disordered lattices
研究了高斯光束通过关联非厄米无序光波导晶格的传输特性。在耦合模理论的框架中，我们演示了如何的折射率的虚部需要进行调整，以实现完美的光束传输，尽管存在的障碍。值得注意的是，我们的非厄米特设计可以有效地消除波导中的对角和非对角无序及其耦合的影响。因此，波导阵列提供了一个理想的平台，在离散光子学的背景下，非厄米特现象的实验实现。
2020-05-13 cond-mat.dis-nn physics.optics
Quasi-three-level laser emission of neodymium doped disordered crystal waveguides
报道了基于掺钕钙铌镓石榴石无序晶体波导结构的准三能级连续激光运转。观察到通过波导截面的激光波长选择。利用超快激光刻蚀技术制备了不同截面的波导结构，其传输损耗约为1 dB/cm。在合适的泵浦条件下，观察到了~930 nm和~890 nm的激光发射。低波长发射的激光阈值约为50 mW，这远低于体激光系统中报道的几瓦的阈值。此外，还发现在~890 nm波长处的激光产生与波导结构的体积有直接关系。结果表明，在低波长激光发射方面，波导平台系统优于体系统。
2014-05-04 physics.optics
Reflection and transmission of waves in surface-disordered waveguides
基于不变嵌入方程，通过数值模拟研究了波在无序多模波导中的反射和透射振幅。特别是，我们分析了表面型无序的行为上的系综平均和波动的反射和透射系数，反射率，透射率和电导的影响。我们的结果表明，异常的模式色散和粗糙表面散射的组合所产生的影响：对于一个给定的波导长度，模式的横向动量越大，更强烈的是模式散射。这些效应表现在透射系数的模式选择性、反常后向散射增强、反射和透射、反射和透射中的散斑图以及电导及其普遍波动中。结果表明，在体积杂质，准一维结构（波导）中的表面散射引起的弹道，扩散，和本地化制度在同一样品内的共存。
1999-03-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall physics.optics
Optical cavities and waveguides in hyperuniform disordered photonic solids
利用有限差分时域和能带结构的计算机模拟，我们表明，它是可能的，在超均匀无序光子固体中构建光学腔和波导结构，这是光子晶体中无法实现的。根据腔模的对称性（双极、偶极、四极等），可以对腔模进行分类。受限的电磁波模式。由于超均匀无序固体的带隙特性的各向同性，具有自由形状几何形状的高质量波导（例如，任意弯曲角度）可以构造成在周期性或准周期性固体中没有类似物。这些能力对许多光子应用具有影响。
2013-11-11 cond-mat.mes-hall physics.optics
Transverse localization of light in 1D disordered waveguide lattices with backbone photonic bandgap
本文用数值方法研究了在由倏逝耦合无序一维光波导组成的半无限无损耗波导格子中，显著光子带隙（PBG）对光的横向局域化现象的作用。由于光学系统的固有周期性和各种水平的故意诱导的横向无序在其折射率周期性的底层光子带隙之间的相互作用进行了研究。我们表明，PBG确实起着重要的作用，它的同时存在可以催化实现本地化的光，即使在强度的混乱是不够强，独立地导致本地化的光。这项研究的一个重要成果表明，PBG可以被有益地利用，以定制的光谱窗口，在潜在的应用，如激光在无序光晶格的光的本地化。
2013-12-03 physics.optics
Interplay between localization and absorption in disordered waveguides
本文介绍了无序吸收波导中连续波输运的从头算模拟结果。波的干涉效应导致波输运的扩散图像的偏差，并使扩散系数的位置和吸收依赖。因此，在无限大的吸收随机介质中，扩散系数永远不会达到零的真正极限，相反，扩散系数在某个有限常数值处饱和。过渡到这种吸收限制扩散表现出的普遍性，可以捕获的自洽理论（SCT）的本地化的框架内。这项工作的结果（i）证明使用SCT在本地化制度的实验分析，提供了吸收是不弱的;（ii）开放的可能性，扩散描述波输运的饱和制度，即使本地化效果很强。
2013-03-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall physics.optics
Transverse localization of light and its dependence on the phase-front curvature of the input beam in a disordered optical waveguide lattice
以一维半无限波导晶格为例，研究了入射光的相前曲率对光的横向局域化的影响.我们的数值研究表明，有限的输入光束的相位波前曲率确实起着重要的作用，它可以降低光的无序介电结构中的本地化的质量。更具体地，在连续波（CW）光束的情况下，观察到由于衍射而从光束传播的弹道模式到特征局部化状态的更快转变，与具有弯曲相阵面的光束相比，连续波（CW）光束的相阵面是平面的。
2012-04-27 physics.optics
Anderson localization in disordered LN photonic crystal slab cavities
我们提出了一个详细的理论研究的LN光子晶体板条腔的结构无序的影响，从短到长的长度尺度，使用全三维布洛赫模式展开技术。我们计算了腔模的光态密度、品质因数和有效模体积，并与相应的无序光子晶体波导的局域模进行了比较。我们演示了如何的品质因数和有效模体积饱和在一个特定的腔长，并成为有界的安德森模式出现在无序波导的相应值。利用强度涨落判据，在腔长大于L_（31）附近观察到安德森局域化现象，并指出：只要腔长与腔镜距离足够远，且有效模局域化长度远小于腔长，无序LN腔中的场限制主要由结构无序的局域特性决定;在这种状态下，无序腔系统变得对腔边界的变化不敏感，并且发现与用于局域化的强度波动准则的良好一致性。令人惊讶的是，我们发现，安德森局域模不出现新的无序诱导共振的LN腔模式的主要光谱区域，而且，此外，无序DOS增强是最大的无序波导系统具有相同的长度。这些结果是从根本上有趣的应用，如激光和腔QED，并提供了新的见解有限尺寸的慢光波导的边界条件的作用。他们还指出，使用基于腔边界/镜和单个慢光布洛赫模式的模型来描述具有大N的腔系统是明显失败的。
2018-05-08 cond-mat.dis-nn physics.optics
Group velocity distribution and short-pulse dispersion in a disordered transverse Anderson localization optical waveguide
我们研究了无序存在时波导模的群速度分布。结果是基于广泛的数值模拟无序光波导使用统计方法。我们观察到，在存在少量的无序的情况下，得到的群速度的最小分布，因此，光脉冲的模式色散最小化时，只有轻微的障碍在波导中。不存在无序或存在大量无序可由于群速度分布的加宽而导致大的模式色散。我们设计了一个度量，可以应用到模式组指数的概率密度函数和预测的最佳水平的混乱，导致在最低量的模式色散短脉冲传播。我们的结果对于研究光脉冲在线性区域的传播具有重要意义，用于光通信;以及用于高功率短脉冲传播的非线性区域。
2019-10-24 physics.optics
Experimental observation of strong photon localization in disordered photonic crystal waveguides
我们实验证明，高色散的光子晶体为基础的波导上施加的结构扰动引起的光谱特征，承担安德森局域化的签名。在无序波导的散射谱中发现了有效Q值超过30，000的尖锐共振。在慢导布洛赫模截止处的~20 nm带宽内观察到共振。它们的起源可以用相干散射电磁波的干涉来解释，这导致形成一个狭窄的杂质（或局域化）带，其中充满了光谱上不同的准态。在局域带中满足标准光子局域化准则。
2007-06-20 physics.gen-ph physics.optics
Contribution of evanescent waves to the effective medium of disordered waveguides
我们考虑波通过有限宽度的导线或波导内的无序薄板传播。在密集弱散射极限下，复反射和透射系数（相干场）的统计特性与隐失模或封闭通道的贡献密切相关，导致有效折射率的实部对封闭通道的影响非常敏感。相反，倏逝模在透射率和反射率的统计平均值中不起作用。理论预测，微扰玻恩级数展开的基础上，在无序线的数值模拟是非常一致的。
2014-09-18 cond-mat.mes-hall physics.optics
The stability of polarisation singularities in disordered photonic crystal waveguides
利用时域有限差分法模拟了短程无序对光子晶体波导中光偏振特性的影响，旨在研究偏振奇异性的稳定性。结果发现，即使在高度无序的情况下，局部圆偏振点（C点）和线偏振轮廓线（L线）也会继续出现，并且它们仍然接近它们在有序晶体中的位置。这些结果是一个有希望的迹象表明，利用这些结构中的偏振器件是可行的，目前的制造标准。
2015-11-25 physics.optics
Light transport behaviours in quasi-1D disordered waveguides composed of random photonic lattices
数值研究了由周期性排列的随机介电常数散射体组成的准一维无序波导中的光输运特性，研究了无序强度对光输运特性的调制。输运平均自由程被发现保持成反比的介电常数的相对波动的平方，在1D和2D的情况下，但与。光通过具有固定尺寸的样品的传输特性也可以从弹道调制到局部区域，并且定义了广义尺度函数来确定光在这样的样品中的传输状态。的扩散系数和能量密度分布的最传输的本征通道的计算清楚地展示了从扩散到本地化的传输行为的过渡。
2015-12-21 cond-mat.mes-hall physics.optics
Probing Long-Range Intensity Correlations inside Disordered Photonic Nanostructures
我们报告直接观察到的发展的长程空间强度相关性和增长的随机介质内的强度波动。我们制作了准二维无序光子晶体结构，并从第三个维度研究了光的输运。实验结果与理论计算结果吻合较好。我们能够通过简单地改变波导的几何形状来操纵无序波导内的长程强度相关性和强度波动。
2014-05-24 physics.optics
Using geometry to manipulate long-range correlation of light inside disordered media
实验证明，通过改变光子波导的形状，可以改变随机光子波导中光的长程强度相关。空间相关性的函数形式在扩散输运的情况下不再是普遍的，并且由于波传播的非局部性质而变得依赖于形状。对于从波导的相对端入射的光，相关性的空间依赖性可以是不对称的。这项工作打开了大门，以控制非局部效应介观输运波操纵随机系统的几何形状。
2015-07-28 physics.optics
Isotropic Band Gaps and Freeform Waveguides Observed in Hyperuniform Disordered Photonic Solids
近年来，无序光子介质和随机纹理表面作为具有宽频带和宽角度特性的强光漫射体受到越来越多的关注。我们首次在二维无序介质结构中实现了各向同性完全光子带隙。这种结构是由一个约束优化方法，它结合了各向同性的优势，由于混乱和控制散射性能，由于低密度波动（超均匀性）和均匀的局部拓扑结构的设计。我们的实验使用的模块化设计组成的Al2O3墙和圆柱体排列在一个超均匀的无序网络。我们观察到一个完整的PBG在微波区，在良好的协议与理论模拟，并表明，这种新型的PBG材料的固有各向同性，使显着的设计自由度，包括实现任意弯曲角度的波导不可能在光子晶体。这是第一次实验验证一个完整的光子带隙和实现功能缺陷，在这类新的材料证明了他们的潜力，作为积木精确操纵光子在平面光学微电路和无序的声学和电子带隙材料的影响。
2013-11-11 cond-mat.mes-hall physics.optics
Theory and experiments of disorder-induced resonance shifts and mode edge broadening in deliberately disordered photonic crystal waveguides
从理论和实验两方面研究了在慢光光子晶体波导中引入有意无序对光子态密度的影响。我们首先介绍了一个理论模型，其中包括故意通过统计移动的光子晶体晶格中的空穴中心和制造缺陷所造成的内在无序。我们证明了一个无序引起的平均蓝移和一个整体扩大的光子态密度为各种数量的故意无序。通过与GaAs光子晶体波导的测量结果进行比较，我们发现理论和实验之间有很好的定性一致性，这突出了仔细包括局部场效应建模高折射率对比度扰动的重要性。我们的工作也表明了使用不对称的介电极化率建模的积极和消极的介电扰动时，在光子晶体平台的扰动介电界面建模的重要性。
2015-05-11 cond-mat.mes-hall physics.optics
Signature of phase singularities in diffusive regime in one dimensional disordered lattices: Interplay and qualitative analysis
本文报道了在空间随机但时间相干的无序波导晶格中，介观光动力学与奇异光学之间的共存和相互作用。两束工作波长为1.55 μ m的连续光入射到折射率分布具有可控弱无序的一维波导晶格中。直接观察相位奇异性的散斑图案沿长度的数值证明。首次定量分析了这种奇异行为和扩散波传播的发病。
2018-01-16 physics.optics
Photonic structures with disorder immunity
已知周期性和无序介质具有不同的输运性质，无论是经典还是量子力学。这已经被表现为诸如无序系统中的安德森局域化和周期性情况下光子带隙的存在等效应。本文分析了具有角点的无序波导在甚低频下的输运性质，发现其谱、电导和波函数对无序是免疫的。我们的波导是由随机定向的直段和直角角连接而成。利用弯曲波导拐角处的俘获效应，我们可以证明紧束缚近似对任何程度的无序都能很好地描述系统。这提供了一组广泛的非周期性几何形状，保留了周期性介质的所有有趣的传输特性。
2013-02-23 cond-mat.dis-nn physics.optics
Highly directed emission from self-assembled quantum dots into guided modes in disordered photonic crystal waveguides
研究了GaAs二维光子晶体波导中自组装In（Ga）As量子点到TE偏振导模的自发辐射的动力学和方向性。引导波导模式的本地群速度进行探测，与低至$\sim 1.5\%\times c$测量接近慢光带边缘的值。通过执行互补的连续波和时间分辨的测量与检测沿，和垂直于波导轴，我们探测到的发射到波导模式（PDMATHAMN因子）的分数。对于随机分布在光子晶体波导晶胞内的量子点，我们的研究结果表明，在二维光子带隙内，量子点的发射速率从靠近慢光带边的$\geq 1.55$ $ns^{-1}$变化到$\leq 0.25$ $ns^{-1}$.我们测量了随机分布在波导内的点的平均Purcell因子$\sim 2\times$和接近慢光带边缘的最大值$β\sim 90 \%$。通过在距波导端面$0-45$ μm的可控距离处激发点进行的空间分辨测量突出了无序对慢光色散的影响。虽然无序加宽的慢光区的波导色散的光谱宽度从$δE_{d}\leq 0.5$毫电子伏到$>6$毫电子伏，我们发现，发射仍然主要是针对传播波导模式。通过将隔离的量子发射器放置在定制的光子环境中来控制其发射的速率和方向性的能力为使用慢光现象在高度集成的环境中实现用于量子光学的高效单光子源提供了很大的希望。
2014-07-24 cond-mat.mes-hall physics.optics
Two mechanisms of disorder-induced localization in photonic-crystal waveguides
在现有技术的光子晶体波导中，无意但不可避免的制造缺陷导致安德森局域模的自发形成，从而限制了慢光传播及其潜在的应用。另一方面，无序诱导腔提供了一种方法，腔量子电动力学和随机激光在纳米尺度。控制无序效应的关键统计参数是局域化长度，其与波导长度一起确定光通过波导的统计输运。在无序光子晶体波导中，局域化长度是高度色散的，因此，通过控制底层晶格参数，可以调谐模式的局域化。本文利用数值模拟方法研究了无序光子晶体波导中的局域化长度。我们展示了两种不同的本地化制度的色散图中的本地化长度是联系在一起的态密度和光子的有效质量，分别。实验中通过记录嵌入在光子晶体波导中的量子点的光致发光来识别这两种不同的局域化区域。
2017-09-29 physics.optics
Statistical measurements of quantum emitters coupled to Anderson-localized modes in disordered photonic-crystal waveguides
光学纳米结构已被证明是有益的定制量子发射器的发射特性。然而，不可避免的制造缺陷可能会带来麻烦。非常值得注意的是，无序提供了新的机会，因为光可以有效地限制随机多重散射导致安德森局域化。在这里，我们研究了这种无序诱导腔对嵌入无序光子晶体波导中的单量子点发射动力学的影响。我们提出了时间分辨测量的总发射从安德森本地化腔和从单个发射器耦合到腔。我们观察到强烈抑制和增强衰减率相对于自发发射率在均匀介质中。从统计分析，我们报告的平均Purcell因子为2在没有任何控制的量子点腔失谐。通过光谱调谐个别量子点与安德森本地化模式共振，最大Purcell因子为23.8，这是在强耦合制度的开始。所提供的数据量化了自然发生的安德森局域腔的潜力，用于控制和增强光-物质相互作用强度，这不仅与腔量子电动力学实验有关，而且还可能用于有效的能量收集和可控随机激光。
2013-01-02 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Robust Superradiance and Spontaneous Spin Ordering in Disordered Waveguide Quantum Electrodynamics
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；TUM School of Natural Sciences, Physics Department（慕尼黑工业大学自然科学学院物理系）；Walther-Meißner-Institut, Bayerische Akademie der Wissenschaften（瓦尔特·迈斯纳研究所，巴伐利亚科学院）；Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)（慕尼黑量子科学与技术中心）；Department of Mathematical Sciences, University of Copenhagen（哥本哈根大学数学科学系）
研究发现，在强无序波导中，超辐射现象仍保持鲁棒性，且自旋自发有序优化干涉效应。
2026-07-30 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Statistics and control of waves in disordered media
本文回顾了无序介质中波传播的标度理论和传输矩阵方法，并通过微波测量、随机矩阵理论和数值模拟研究了透射统计、聚焦控制及透射本征通道的能量密度分布。
2015-05-03 cond-mat.dis-nn physics.optics
Anderson localization in a periodic photonic lattice with a disordered boundary
实验研究了具有无序边界的二维有限周期弱耦合光波导阵列中光场的演化。对于一个完全本地化的初始条件远离表面，我们发现，无序的边界诱导的渐近本地化的散装，围绕输入光束的初始位置为中心。
2012-02-06 physics.optics
Position-dependent chiral coupling between single quantum dots and cross waveguides
具有量子发射体的光子纳米结构之间的手性光-物质相互作用在实现用于量子信息处理的自旋-光子接口方面显示出巨大的潜力。量子发射体的位置相关自旋动量锁定对于这些手性耦合纳米结构是重要的。在这里，我们报告的量子点（QD）和交叉波导之间的位置相关的手征耦合的数值和实验。选择分布在截面不同位置的四个量子点来表征器件的手征性质。在单个波导中以及在两个波导中同时实现定向发射。此外，量子点的位置可以通过四个输出的手性对比来确定。因此，通过合理的放置量子点，交叉波导既可以作为单向波导，又可以作为圆偏振分束器，在单光子水平的复杂量子光网络的自旋-路径编码中具有潜在的应用价值.
2021-03-05 cond-mat.mes-hall physics.optics
Nonlinear propagation and localisation in photonic crystal waveguides
该研究引入追踪波包质心的新度量，验证了无序光子晶体波导中隙孤子的等效金属-绝缘体转变，证明其局域到弹道输运的转变快于线性区域的vg²定律，体现非线性波对无序的更强鲁棒性。
2023-11-09 nlin.PS physics.optics
Quantum inspired image augmentation applicable to waveguides and optical image transfer via Anderson Localization
我们提出了一个量子启发的图像增强协议，该协议适用于经典图像，并且原则上，由于其已知的量子公式适用于未来的量子系统和量子机器学习。增强技术依赖于安德森局域化现象。正如我们将通过数值例子说明的，该技术通过在材料中的杂质处散射产生的干涉效应来改变经典波的性质。我们解释说，增强可以被理解为乘性噪声，这违反直觉的平均，通过采样无序实现。此外，我们展示了如何增强可以实现在无序波导阵列与直接影响一个有效的光学图像传输。
2023-02-20 cond-mat.dis-nn physics.optics quant-ph
Boundary-induced Anderson localization in photonic lattices
我们分析了有限的一维（“带状”），其边界是无序的传播常数和/或耦合的线性方形波导阵列中的光的数值本地化。我们发现，无序的边界诱导局部化的倾向，即使是相对较宽的带状体。
2010-11-24 physics.optics
Transverse Anderson localization of light: a tutorial review
本教程回顾了横向安德森局域化的光在一个和两个横向的层面的概述。在整个演示过程中遵循教学方法，通过几个简单的模型说明本地化的许多方面。本教程从随机矩阵理论的一些基本方面开始，以及光通过随机堆叠的电介质板的传播和反射。随后建立并讨论了光在一维和二维耦合波导阵列中的横向安德森局域化。讨论了无序光纤中局域化和图像传输的最新实验观察结果。更先进的主题，如超输运纵向变化的无序波导，非线性的影响，部分相干和量子光的传播，也检查。
2015-06-04 physics.optics
Bright single InAsP quantum dots at telecom wavelengths in position-controlled InP nanowires: the role of the photonic waveguide
我们报道了嵌入在InP光子纳米线波导中发射电信波长的明亮的单个InAsP量子点的选址生长。我们证明了一个戏剧性的依赖于发射波长和纳米线直径的发射速率。利用适当设计的波导，根据点的发射波长定制，对于在电信O波段发射的量子点，获得了近两个数量级（0.4kcps至35 kcps）的计数率的增加。使用发射波长优化的波导，我们展示了明亮的，窄线宽的发射从单个InAsP量子点与前所未有的调谐范围从880 nm到1550 nm。这些结果为使用确定性生长的InAsP/InP纳米线量子点在电信波长下实现高效单光子源铺平了道路。
2018-02-03 cond-mat.mes-hall physics.optics
Full transmission and reflection of waves propagating through a maze of disorder
30年前，理论家们证明，基于传播通道的存在，入射波的适当设计组合可以完全透射通过（或反射）无序介质，传播通道基本上是封闭或开放的（双峰定律）。在这封信中，我们研究了无序波导中的弹性波，并提出了双峰定律的直接实验证据。实现了全透射和全反射。波场由激光干涉测量法监测，并突出显示散射介质内发生的干涉效应。
2014-10-23 cond-mat.dis-nn physics.optics
Dynamic effect of phase conjugation on wave localization
本文研究了当单模波导的一端不是用普通的反射镜而是用相位共轭镜封闭时，其反射脉冲的时间依赖性会发生什么变化。我们发现，波导作为一个虚拟腔的谐振频率等于相位共轭镜的工作频率ω_0。反射脉冲的平均功率谱的时间衰减对于ω_0附近的频率被延迟。在存在局部化的情况下，谐振宽度为τ_s^{-1}exp（-L/l），其中L为波导的长度，l为平均自由程，τ_s为散射时间。在该频率范围内，平均功率谱的衰减被延迟达t倍simeq τ_s exp（L/l）。
2001-10-19 cond-mat.dis-nn physics.optics
Control of energy density inside disordered medium by coupling to open or closed channels
我们实验证明了一个有效的控制内的随机散射系统的光强分布。自适应波前整形技术应用于硅波导含有散射纳米结构，和片上耦合方案，使所有输入空间模式。通过选择性地将入射光耦合到无序系统的开放或封闭通道，我们不仅将系统内存储的总能量改变了7.4倍，而且还将能量密度分布从指数衰减改变为线性衰减，并改变为在中心附近达到峰值的轮廓。这项工作提供了一个控制混浊介质中光-物质相互作用的片上平台。
2016-06-19 physics.optics
Inverse design of mirror-symmetric disordered systems for broadband perfect transmission
本文提出利用逆向设计优化对称无序介质以实现复杂系统中宽带完美波传输的框架，通过降低优化复杂度逐步实现从单一传输态到宽带准完美传输，并经数值模拟与微波波导实验验证，展现了先进波控制应用潜力。
2025-05-02 cond-mat.dis-nn physics.app-ph physics.optics
Deterministic positioning of nanophotonic waveguides around single self-assembled quantum dots
在纳米光子结构中的预定位置嵌入自组装量子点（QD）的能力是复杂量子光子架构发展的关键。在这里，我们证明了量子点可以确定性地定位在纳米光子波导通过预先定位量子点相对于一个全球的参考系，使用微光致发光（$μ$ PL）光谱。纳米薄膜化后，$μ$ PL图像显示波导的中心轴和嵌入的QD之间的错位仅为$(9\pm46$）nm和$(1\pm33$）nm，对于嵌入在未掺杂和掺杂膜中的QD，分别。量子点位置的先验知识使我们能够研究纳米纤维引入的光谱变化。我们记录的平均光谱位移范围从0.1至1.1 nm，表明制造引起的位移一般可以通过电或热调谐的量子点进行补偿。最后，我们量化的极化率，永久偶极矩和发射频率在消失的电场不同的量子点电荷状态的纳米纤维的影响，发现这些变化是恒定的，只有70 nm的量子点表面分离。因此，我们的方法确定性地将量子点集成到纳米光子波导中，其光场包含纳米级结构，并且其群指数在纳米级上变化。
2020-08-03 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Self-organization of atoms along a nanophotonic waveguide
原子耦合到纳米光子界面代表了量子光-物质相互作用研究的一个令人兴奋的前沿。虽然大多数工作都考虑了静态原子和光之间的相互作用，在这里，我们证明了丰富的现象可以产生自洽的原子内部状态，光学散射和原子力之间的相互作用。我们详细考虑了原子耦合到一维纳米光子波导的情况，并表明这种相互作用引起沿波导的原子位置的自组织，这可以通过反射和透射光谱的不同特性进行实验探测。
2012-11-24 physics.optics quant-ph
Polarization-controlled transport of light in a two-dimensional waveguide
Universidade Federal de São Carlos（圣卡洛斯联邦大学）；Université Côte d’Azur, CNRS, INPHYNI（蔚蓝海岸大学，法国国家科学研究中心，INPHYNI）；Instituto de Física de São Carlos, Universidade de São Paulo（圣卡洛斯物理研究所，圣保罗大学）；Université Grenoble Alpes, CNRS, LPMMC（格勒诺布尔阿尔卑斯大学，法国国家科学研究中心，LPMMC）
研究二维无序介质中光输运的偏振控制，发现一个通道中安德森局域化限制光输运，另一通道中扩散输运独立于散射体密度。
2026-06-16 physics.optics
Probing statistical properties of Anderson localization with quantum emitters
波在无序介质中的传播会受到多次散射和波的干涉的强烈影响。最终，当波被强烈地限制在空间中时，就达到了所谓的安德森局域化状态。到目前为止，光的安德森局域化一直是在传输实验中通过测量传播通过无序介质后的外部光源的强度来探测的。然而，在这些实验中区分安德森局域化和损失仍然是一个重大挑战。在这里，我们提出了一种替代的方法，我们使用嵌入在无序光子晶体波导作为光源的量子发射器。安德森局域化模式被有效地激发和光致发光光谱的分析允许探索其统计特性铺平了道路，控制安德森局域化无序光子晶体。
2011-03-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall physics.optics
Truly trapped rainbow by utilizing nonreciprocal waveguides
“被困彩虹”的概念已经引起了人们对光学数据存储和处理的极大兴趣。其目的是在不同位置永久地捕获波包的不同频率分量。然而，所有先前提出的结构不能真正实现这种效果，由于在抑制由强模间耦合引起的反射和区分不同的频率分量同时存在困难。在这篇文章中，我们找到了一个物理机制，以实现一个真正的“陷获彩虹”存储的电磁波。我们利用锥形磁场下的非互易波导来实现这一点，即使在制造混乱的情况下，这种捕获效应也是稳定的。通过频域和时域模拟，我们还观察到了临界位置附近的热点和相对较长的俘获波持续时间。我们发现的物理机制具有各种潜在的应用，从波的捕获和存储到非线性增强。
2016-04-06 physics.optics
Enhancing light transmission through a random medium with inhomogeneous scattering and loss
通过对激光入射波前的整形，提高了光在具有空间非均匀散射和损耗的无序波导中的总透射率。使用片上锥形引线，我们能够利用空间光调制器访问波导中的所有输入模式。自适应波前整形导致输入光选择性地耦合到高传输通道，其绕过波导中的较高散射和损耗的区域。散射和损耗的空间不均匀性导致能量通量重定向到具有较少散射和损耗的光路，以最大化通过系统传输的总能量。本工作证明了波前整形在非均匀散射介质中光传输相干控制中的作用，这在实际应用中很常见。
2016-10-21 physics.optics
Photo-thermal tuning of graphene oxide coated integrated optical waveguides
实验研究了集成光波导上二维氧化石墨烯薄膜的功率敏感光热调谐特性。我们测量了集成有1层和2层GO的氮化硅（SiN）波导中可逆和永久GO还原的光功率阈值。拉曼光谱在不同位置的混合波导与永久减少GO的特点，验证了不均匀的GO减少沿光传播方向通过波导。比较了连续激光和脉冲激光诱导的PTT的差异，证实了PTT主要取决于平均输入功率。这些结果揭示了有趣的功能，2D GO膜涂覆在集成光波导，这是至关重要的混合集成光子器件中的GO性能的控制和工程。
2022-11-05 physics.optics
Anharmonic Bloch Oscillations in the Optical Waveguide Array
研究了光束在光波导阵列中的非简谐布洛赫振荡。采用考虑二阶相互作用的耦合模态模型（CMM）对这种效应进行了解析描述。所得公式明确地预测了光束的路径，特别是找到了转向点的位置，证实了该公式与数值模拟的完全一致。
2015-01-26 cond-mat.mes-hall physics.optics
Perfect Bound States and non-Markovian Dynamics for Imperfect Giant Atoms in a Semi-Infinite Waveguide
Northeast Normal University（东北师范大学）；Shenyang Normal University（沈阳师范大学）；RIKEN Center for Quantum Computing (RQC)（理化学研究所量子计算中心）
本文研究半无限波导中非完美巨原子的束缚态，提出根匹配与重新调谐作为补偿程序，以恢复因耦合强度、位置或相位缺陷而破坏的束缚态，并验证其有效性。
2026-10-07 physics.optics
Phase distribution in 1D localization and phase transitions in single-mode waveguides
本研究发现一维无序系统中组合相位ψ的分布随电子能量变化会发生相变，虽在电子系统中不可观测，但可通过单模光波导测量验证，同时推导了此前被忽略的相位χ的演化方程并分析其弛豫特性。
2024-04-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Light Scattering From an Atomic Array Trapped Near a One-Dimensional Nanoscale Waveguide: a Microscopic Approach
原子阵列和一维亚波长波导的耦合产生了有趣的光子输运性质，例如最近的大布拉格反射的实验演示，并为量子非线性光学领域的各种潜在应用铺平了道路。在这里，我们提出了一个理论分析的过程中，单光子散射在这种配置使用一个完整的微观方法。基于这种形式主义，我们分析了不同的散射通道从有序或无序阵列的光谱依赖性。该方法完全适用于简并基态能级结构的准一维多能级原子阵列的单光子散射。我们的方法提供了一个重要的框架，不仅包括瑞利，但也拉曼通道的合作散射过程的微观描述。
2017-11-18 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Transmission eigenvalue distribution in disordered media from radiant field theory
本文提出辐射场理论，通过自洽矩阵辐射度输运方程计算无序介质透射本征值分布，突破随机矩阵模型宏观假设，覆盖准弹道与扩散区域并适用于开放几何结构。
2025-07-02 cond-mat.dis-nn math-ph math.MP
Localization of Electromagnetic Fields in Disordered Fano Metamaterials
我们提出的第一个研究的障碍，在平面超材料组成的强相互作用的超分子，耦合电偶极子和磁偶极子模式引起的Fano型共振响应，并表明位置的障碍导致光本地化固有的集体磁偶极子激发。我们证明了磁激励在无序排列中持续存在，并导致“磁热点”的形成。
2012-02-01 physics.optics
Enhanced Absorption of Waves in Stealth Hyperuniform Disordered Media
本文研究了波在一组位于超均匀点斑图上的吸收亚波长散射体中的传播。我们表明，在无序的空间相关性大大提高吸收相比，一个完全无序的结构具有相同的散射体密度。该机构的非共振性质提供了宽角度和光谱鲁棒性。这些结果表明，设计低密度材料的黑体吸收的可能性。
2019-02-05 physics.optics
Engineering chiral light--matter interaction in photonic crystal waveguides with slow light
我们设计了具有高效手性光-物质界面的光子晶体波导，可以与固态量子发射器集成。通过使用滑移面对称波导，我们表明，手性光-物质相互作用可以存在，即使在慢光的慢下来的因素高达$100$，因此光-物质相互作用表现出强烈的Purcell增强和手性。这允许针对发射器位置和频率的范围的接近统一的方向$β$因子。此外，我们设计了一个有效的模式适配器耦合光从一个标准的纳米束波导的滑移面对称光子晶体波导。我们的工作为在固态平台上进行未来的实验奠定了基础。
2016-10-04 physics.optics quant-ph
Resonant light-light interaction in slab waveguides: angular filters and spectral hole burning
研究了具有均匀和非均匀折射率芯层的平板波导中光孤子对低功率光的散射过程。我们观察到共振反射（法诺共振）以及共振传输的光孤子在一定的入射角。通过改变孤子强度和孤子与探测光束之间的相对频率失谐量，可以在实验上控制共振位置。
2005-10-12 nlin.PS physics.optics
Arrays of strongly-coupled atoms in a one-dimensional waveguide
我们研究了一维波导中规则间距原子之间的合作光学耦合，使用分解的亚辐射和超辐射集体激发本征模，直接数值解，和解析传输矩阵方法。我们说明了如何通过波导传输光的光谱，包括窄Fano共振的出现，可以理解的本征模的谐振特性。我们描述了一种基于超辐射和亚辐射模式的方法来设计波导的光学响应和存储光。通过控制波导中原子的能级移动，将原子激发态转移到辐射共振线宽为零的次辐射集体模，实现了光的停止。此外，我们获得了一个精确的解析解的情况下，通过波导的透射光的原子的规则晶格，并提供了一个简单的描述，当晶格间距接近，但不完全相等，光的波长的一半时，光的传输可能会出现大的共振位移。在数值模拟中很容易量化实验缺陷，例如原子位置的波动和波导中的光损失，这产生了原子阵列的光学响应倾向于具有随机原子位置的气体的响应的自然结果。
2017-08-07 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
