Engineering the light coupling between metalens and photonic crystal resonators for robust on-chip microsystems
我们设计了一个片上变形光学系统的超透镜-光子晶体谐振器元系统的晶圆兼容硅光子平台。通过调整片上超透镜的聚焦长度和模式尺寸，超透镜与光子晶体谐振器和波导结构之间的插入损耗通过模式匹配被最小化。该微系统不涉及任何单模硅纳米线波导，因此在没有任何氧化物包层的情况下具有机械鲁棒性。所提出的微系统是理想的小型化的化学和生物传感器在空气或溶液环境中工作。
2021-03-09 physics.optics
Broadband Single-Mode Hybrid Photonic Crystal Waveguides for Terahertz Integration on a Chip
研制了一种新型的太赫兹混合波导芯片，该芯片由硅光子晶体和平行的金片构成。模拟和实验结果表明，混合波导提供了一个宽的单模传输窗口，低群速度色散和低损耗。这种紧凑、无衬底的太赫兹芯片将在宽带、密集集成、多功能太赫兹系统中发挥重要作用。
2020-03-20 physics.optics
Direction reconfigurable non-reciprocal acousto-optic modulator on chip
非互易元件在光子系统中对于保护光源和信号路由功能是必不可少的。声光方法生产非互易器件提供了一种与磁光解决方案兼容的替代方案，对于光子集成尤其重要。在本文中，我们实验证明了一个动态可重构的非互易声光调制器在电信波长。调制器可以通过外部RF输入以多种互易和非互易配置来布置。该装置的动态可重构性通过新的交叉指叉型压电式传感器实现，该压电式传感器可以基于RF输入的相位改变往复性破坏声激励的方向性。我们在这里演示的方法可能使方向相关的信号处理和光学隔离的新途径。
2019-08-06 physics.app-ph physics.optics
Augmenting On-Chip Microresonator through Photonic Inverse Design
片上光学微谐振器的设计和制造的最新进展极大地扩展了它们在光子学中的应用，使计量、通信和片上激光器成为可能。这些应用的设计需要对色散、带宽和高光学品质因数进行精细控制。由于设计策略在很大程度上限于横截面几何形状的分析调整，因此这些品质因数的协同设计仍然是一个重大的技术挑战。在这里，我们表明，光子逆设计促进和扩展的功能，片上微谐振器，理论和实验证明灵活的色散工程，品质因数超过200万的绝缘体上硅平台与单模操作，和选择性的波长带操作。
2021-09-15 physics.optics
Non-reciprocal second harmonic generation in ferroelectric photonic structures
二次谐波产生是与材料的对称性直接相关的强大工具。利用二次谐波可以揭示多铁性化合物中的相变、晶格旋转或电磁耦合等现象。[1-4]在这里，我们表明，在三角铁电体的自发电极化的强度Ps的意义，可以导致一个显着的二次谐波产生的空间依赖性。利用二维非线性光子结构，我们证明了沿极轴反向传播的光束产生非互易的二次谐波图案。在光学中，除了一些例外，[5]非互易现象通常与涉及磁场的时间反演对称性的破坏有关。[6，7]这里，相反，非互易性是与铁电相的反转对称性破缺相关的二次非线性张量所固有的。这些发现提供了在组装到极性表面上的二维结构中产生非互易光-物质相互作用过程的新途径，[8，9]包括用于等离子体或生物化合物的金属。
2010-01-08 physics.optics
A programmable topological photonic chip
本研究展示了一种大规模集成硅光子纳米电路与微谐振器的完全可编程拓扑光子芯片，通过单独编程人工原子实现动态拓扑相变与多种拓扑绝缘体，并统计表征拓扑鲁棒性及强无序诱导的拓扑安德森相变，为多功能拓扑光子应用提供了灵活平台。
2024-03-13 physics.optics
Hydex Glass: a New CMOS Compatible Platform for All-Optical Photonic Chips
我们展示了一系列新的功能的基础上，高折射率掺杂的二氧化硅玻璃CMOS兼容平台。该平台有望用于电信和芯片上WDM光互连计算。
2014-04-22 physics.optics
Quantum Biosensors on Chip: A Review from Electronic and Photonic Integrated Circuits to Future Integrated Quantum Photonic Circuits
本文是首篇系统关联量子生物传感技术与微电子、光子芯片器件发展的综述，梳理了量子点、NV中心等传感方案，探讨其与各类集成电路的兼容性，指明高性能片上量子生物传感系统的技术发展方向。
2025-08-03 physics.optics
On-chip spectroscopy with thermally-tuned high-Q photonic crystal cavities
光谱法是确定潜在危险材料化学成分的一种灵敏方法。在这里，我们证明了热调谐高Q值光子晶体腔可以用作紧凑的高分辨率片上光谱仪。我们已经使用这样的芯片级光谱仪测量乙炔和氰化氢在1550 nm光谱带的吸收光谱，并表明，我们可以区分这两种化学物质，即使这两种材料在相同的光谱区域的光谱特征。我们的研究结果为开发可以检测有毒物质的芯片大小的化学传感器铺平了道路。
2015-11-03 physics.optics
Coupling of a whispering gallery mode to a silicon chip with photonic crystal
利用硅光子晶体波导作为耦合器，实现了硅回音壁模式微谐振器与硅片的高效耦合（99.5%）。有效耦合归因于两个器件之间的小的有效折射率差。光子晶体波导模式的大群折射率也有助于有效耦合。获得了2.68*10^6的耦合Q，这使得我们能够实现本征Q接近10^7的二氧化硅回音壁模式与Si芯片的临界耦合。
2019-09-13 physics.optics
Topological membrane devices for terahertz on-chip photonics
太赫兹波为下一代传感、成像和信息通信提供了一个深刻的平台。然而，所有传统的太赫兹组件和系统都存在体积庞大的设计、对缺陷的敏感性和传输损耗。在这里，我们建议和实验证明片上集成和拓扑器件的小型化，可以解决许多现有的太赫兹技术的缺点。我们设计并制作了基于谷霍尔光子结构的拓扑器件，可用于片上太赫兹系统的各种集成组件。更具体地说，我们演示了谷锁定的非对称能量流和模式转换与拓扑直波导，多端口耦合器，波分，和回音壁模式谐振器。我们的器件是基于拓扑薄膜超表面，这是非常重要的发展片上光子学和带来许多新的功能到太赫兹器件。
2022-01-26 physics.optics
On-chip arbitrary dispersion engineering with deep photonic networks
本文利用定制马赫-曾德尔干涉仪构建的深度光子网络，实现了片上任意色散分布的设计与优化，并实验验证了在1.54-1.58 μm波长范围内具有三角色散和低插入损耗的双端口网络，展示了多端口网络增强设计自由度的潜力。
2025-06-19 physics.optics
Non-Abelian braiding on photonic chips
非阿贝尔辫因其在描述任意子交换行为中的关键作用而引起了人们的广泛关注，任意子是实现量子逻辑的候选者。非阿贝尔编织的输入和输出由一个酉矩阵连接，该酉矩阵在物理上也可以表现为经典系统中的几何相位矩阵。因此，预测非阿贝尔编织在光子学中应该有类似物，但可行的平台和实验实现仍然遥不可及。在这里，我们提出并实验实现了一个片上光子系统，实现了多达五个光子模式的非阿贝尔编织。通过合理设计光子波导阵列，控制多模几何相位矩阵实现编织。在经典光和单光子实验中都观察到了典型的编织效应--光子驻留位点的序列相关交换。我们的光子芯片是研究非阿贝尔物理学的通用和可扩展平台，我们希望研究结果能够激励下一代非阿贝尔光子器件。
2022-03-28 physics.optics
In-chip microstructures and photonic devices fabricated by nonlinear laser lithography deep inside silicon
硅是微电子和集成光子学的优秀材料，在中红外光学方面具有尚未开发的潜力。尽管第三维的重要性得到了广泛的认可，但目前的光刻方法不允许直接在硅芯片内制造光子器件和功能微元件。即使是相对简单的弯曲几何形状也不能用反应离子蚀刻等技术实现。嵌入式光学元件，如玻璃，电子器件和更好的电子-光子集成缺乏。在这里，我们展示了基于激光的复杂3D结构的制造，使用1微米大小的点和可调节长度的棒状结构作为基本构建块。激光改性的Si具有与未改性部分不同的光学指数，这使得许多光子器件成为可能。可选地，这些部分被化学蚀刻以产生期望的3D形状。我们在地下，也就是说，用于芯片、通孔、MEMS、光伏应用和光子器件的微流体冷却的“芯片内”微结构，其性能匹配或超过相应的最先进的器件性能。
2017-02-28 physics.optics
On-chip optical filters with designable characteristics based on an interferometer with embedded silicon photonic structures
我们展示了芯片级平顶滤波器在近红外波长使用负折射率光子晶体基于马赫曾德尔干涉仪。在全三维数值模拟的支持下，我们通过实验证明了一种用于工程高通、低通、带通和带阻滤波器的新方法，基于设计的光子带隙频率范围内和远离它的能带图。我们进一步表明，我们的方法可以用来设计滤波器，具有可调谐的多，对于光谱的不同部分和对于不同偏振的电平响应。该配置使得能够确定性地控制用于集成光子电路的滤波器的带宽和抑制比。
2012-01-11 physics.optics
Reciprocal Quantum Electrodynamics with Bound States in the Continuum
Texas A&M University（德克萨斯农工大学）
本文探讨了反演量子电动力学在光学和光子学中的最新进展，涵盖弱耦合、强耦合和非线性光学，提出通过连续态束缚态实现真正开放系统的光子-物质相互作用。
2026-07-29 physics.optics
Flexible mm-Wave Frequency and High-Speed Arbitrary IQ Signal Synthesis by a Photonic System on Chip
本文提出一种基于光子系统芯片的方法，实现毫米波频率和高速任意IQ信号的灵活合成，为无线-over-光纤系统提供新思路。
2025-11-26 physics.optics
Photonic chip-based high-efficiency soliton microcombs via electroopitc-Kerr synergy
本研究通过在绝缘体上铌酸锂光子芯片上集成片上脉冲产生与氮化硅微谐振器的耗散克尔孤子产生，实现了转换效率达43.9%的高效孤子微梳，为芯片级高功率微梳应用提供了可行方案。
2025-05-21 physics.optics
Integrated photonic neuromorphic computing: device, architecture, chip, algorithm
本文系统综述集成光子神经形态计算的器件、架构、芯片与算法进展，并讨论其挑战及未来发展方向。
2025-09-01 physics.optics
On-Chip Silicon Waveguide Bragg Grating Photonic Temperature Sensor
电阻测温法是一种经过时间考验的温度测量方法。近年来，基于电阻的方法的基本限制激发了人们对开发光子温度传感器作为可行的替代方案的极大兴趣。在这项研究中，我们证明了我们的光子温度计，它由一个集成了布拉格光栅的硅波导组成，可用于测量温度变化范围从5 C到160 C的综合扩展不确定度[k = 2 ; 95%置信水平]为1.25摄氏度。传感器的计算模型预测的谐振波长和有效折射率的测量值的4%以内。
2015-08-05 physics.optics
Inverse Spin Thermal Hall Effect in Non-Reciprocal Photonic Systems
本文预测了非互易系统中由光子自旋角动量梯度引起的横向辐射热通量，即逆自旋热霍尔效应，并在C4对称磁光网络及空间可变磁场下进行分析，为热管理和能量转换开辟新途径。
2025-01-23 cond-mat.mes-hall physics.optics
Photonic chip-based continuous-travelling-wave parametric amplifier
放大光信号的能力在整个科学和技术中具有至关重要的意义。光放大器的发展已经彻底改变了光通信，其如今普遍用于相干激光源的几乎所有传感和通信应用中。在电信频带中，光放大器通常利用基于III-V族半导体或稀土掺杂光纤的增益介质。放大光信号的另一种方式是通过参数过程利用光纤或波导的克尔非线性。这种行进连续波的参量放大器最初是在微波领域中开发的，并且能够实现具有高峰值增益的量子限制信号放大、经由色散控制定制的宽带增益谱以及能够实现相敏放大的能力。尽管有这些优点，但由于低克尔非线性，基于参量增益的光放大器在石英光纤中已被证明是不切实际的。光子集成电路的最新进展使人们对参量放大器重新产生了兴趣，这是由于各种集成平台中的非线性显著增加。然而，尽管取得了重大进展，但基于光子芯片的连续波泵浦参量放大器迄今仍遥不可及。在这里，我们展示了一个基于芯片的行波光参量放大器的净信号增益在连续波制度。使用超低损耗，色散工程，米长，氮化硅光子集成电路，紧密盘绕在光子芯片上，我们实现了12 dB的连续参数增益，超过了片上光传播损耗和光纤-芯片-光纤耦合损耗在光学C波段。
2021-07-20 physics.optics
Spin photonics on chip based on a twinning crystal metamaterial
针对下一代光子信息技术对高容量二维光子回路的需求，提出基于孪晶超材料的多通道自旋相关光子器件，利用自旋-动量锁定实现4条横向自旋通道，可保持入射光自旋态并传回自由空间，为自旋调控纳米光子应用提供新方案。
2023-05-19 physics.optics
Absence of universal backscattering immunity in reciprocal photonic waveguides
University of Sydney（悉尼大学）；The Australian National University（澳大利亚国立大学）
该研究证明互易光波导中无法实现对所有无序的普适背向散射免疫，源于光子缺乏电子系统的自旋-1/2和费米子时间反演保护，并提出若干针对性抑制策略。
2026-10-05 physics.optics
Photonic Origami of Silica on a Silicon Chip with Microresonators and Concave Mirrors
本文提出一种激光诱导表面张力驱动的片上二氧化硅折纸技术，以20纳米对准精度将超光滑平面光子器件折叠成三维结构，实现高品质微谐振器和凹面微镜，为三维光电机械电路提供了新途径。
2025-07-06 physics.optics
Rapidly reconfigurable radio-frequency arbitrary waveforms synthesized on a CMOS photonic chip
由于光载波提供的超宽带宽，射频波形生成和处理的光子方法提供了优于电子方法的性能和灵活性。然而，它们缺乏集成和缓慢的重新配置速度。在这里，我们提出了一个集成的光子RF波形产生和处理的架构，并实现它在半导体制造厂制造的硅芯片。我们的设备可以生成可编程的RF脉冲串或连续波形，只有光源，电驱动器/控制器和检测器是片外的。它在4纳秒内打开和关闭RF突发中的单个脉冲，实现比热调谐快三个数量级的重新配置速度。片上光学延迟元件提供了一种集成方法，可以精确地操纵单个RF波形特征，而不受电子器件的速度和定时抖动的限制，并且应该在从高速无线到国防电子器件的广泛应用中找到。
2014-04-11 physics.optics
Ultra-Sensitive Chip-Based Photonic Temperature Sensor Using Ring Resonator Structures
电阻测温法提供了一种经过时间考验的温度测量方法。然而，基于电阻的方法的基本限制已经在开发光子温度传感器以利用频率计量的进步并实现更大的机械和环境稳定性方面产生了相当大的兴趣。在这里，我们表明，硅基光学环形谐振器设备可以解决1 mK的温差使用传统的波长扫描方法。在边缘侧、恒定功率模式测量中，测量温度差的本底噪声甚至更低，为80微开。
2013-12-18 physics.optics
Non-reciprocal transmission in photonic lattices based on unidirectional coherent perfect absorption
利用单向相干完全吸收的思想，提出了一种在调制线性纯无源光晶格中实现离散光非对称（单向）传输的方法。该系统由耦合谐振器或波导的线性光子晶格组成，侧面耦合到一系列有损耗元件，其中光在以一种方式传播时可以避免占据耗散位置，但在相反的方向上则不会。非互易性要求调制谐振器/波导参数，实现具有非互易行为的耗散光学Aharonov-Bohm二极管。
2015-02-08 physics.optics quant-ph
Construction of various time-dependent Hamiltonians on a single photonic chip
本研究利用薄膜铌酸锂芯片上的单个高品质因数微环谐振器，通过电光调制和双色射频驱动构建可重构合成频率晶格，实现多种含时哈密顿量的模拟。
2024-08-01 physics.optics
Narrow linewidth Brillouin laser based on chalcogenide photonic chip
我们提出了第一个演示的窄线宽，波导为基础的布里渊激光器，这是使大的布里渊增益的硫属化物芯片。波导配备有垂直锥形，用于低损耗耦合。由于斯托克斯波的光反馈，激光阈值降低到360 mW，这是5倍低于计算的单程布里渊阈值相同的波导。激光器的斜率效率为30%，线宽为100 kHz，使用自外差法测量。
2013-07-26 physics.optics
Extreme Non-Reciprocal Near-Field Thermal Radiation via Floquet Photonics
通过利用Floquet驱动协议，并将其与明智的水库排放工程交错，我们实现了极端的非互惠热辐射。我们发现，后者是植根于直接辐射过程之间的相互作用，由于两个热浴和调制过程，这是负责泵浦辐射热之间的温度偏差。我们的理论结果证实了通过时域模拟与RF电路。
2020-06-26 physics.app-ph physics.optics
Design of Energy-Efficient Cross-coupled Differential Photonic-SRAM (pSRAM) Bitcell for High-Speed On-Chip Photonic Memory and Compute Systems
本文提出一种基于交叉耦合微环谐振器和差分光电二极管的节能差分光子SRAM位单元，实现40GHz读写速度与低能耗，适用于大规模片上光子存储与计算系统。
2025-03-25 physics.optics
A re-entrant chip-free-space photonic interface for telecom-to-Rubidium spectroscopy
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；ShanghaiTech University（上海科技大学）
研究针对光子集成电路与外部介质交互难题，提出可重入无芯片空间光子接口，通过薄膜铌酸锂电路实现电信光倍频等操作，经发射 - 相互作用 - 收集回路解析光谱并稳定激光器，为嵌入外部介质到PICs开辟道路。
2026-07-17 physics.optics
Low power, chip-based stimulated Brillouin scattering microwave photonic filter with ultrahigh selectivity
高选择性、可重构微波滤波器在射频信号处理中具有重要意义。微波光子（MWP）滤波器特别令人感兴趣，因为它们提供灵活的重新配置和比电子滤波器高一个数量级的频率调谐范围。然而，迄今为止，所有MWP滤波器都受到关键参数（如调谐范围、分辨率和抑制）之间的权衡的限制。在集成MWP滤波器的情况下，这个问题更加严重，阻碍了通向紧凑、高性能滤波器的道路。在这里，我们展示了第一款基于芯片的MWP带阻滤波器，具有超高抑制、MHz范围内的高分辨率和0-30 GHz频率调谐功能。这种记录性能是通过使用来自紧凑型光子芯片的超低布里渊增益和光学谐振辅助RF信号消除的新方法来实现的。研究结果指出了为无线通信和国防应用创建节能和可重新配置的集成MWP信号处理器的新方法。
2014-12-13 physics.optics
1D self-healing beams in integrated silicon photonics
自从光学艾里光束的第一次实验观察以来，从粒子和细胞微操纵到激光微加工的各种应用都利用了它们的非衍射和加速特性。后来发现艾里光束在被障碍物阻挡后可以自愈，进一步证明了它在散射和无序环境下的鲁棒性。在这里，我们报告的艾里光束的集成硅光子芯片上的产生，并证明，在芯片上的一维艾里光束保持相同的属性作为2D光束。用于产生艾里光束的1D元光学器件的尺寸仅为3 × 16微米，比传统光学器件小至少三个数量级。这里展示的片上自修复光束可能使片上光网络的无衍射光路由和集成光子芯片上生物分子的高精度微操作成为可能。
2021-03-23 physics.optics
A photonic integrated chip platform for interlayer exciton valley routing
二维半导体异质结构中的层间激子显示出抑制的电子-空穴重叠，导致与层内激子相比更长的辐射寿命。这种紧密结合的层间激子与包括光存储和量子通信在内的重要光电应用相关。然而，由于它们的面外跃迁偶极矩，它们的光学可及性是有限的。在这项工作中，我们设计了一个CMOS兼容的光子集成芯片平台，用于增强这些层间激子与微谐振器的回音壁模式的近场耦合，利用光在小模式体积和高品质因数的系统的高限制。我们的平台允许高度选择性的发射路由通过工程不对称的光传输，这有利于有效的读出和通道的激子谷态从这样的系统。
2022-03-07 physics.optics
Integrated photonic deep neural network with end-to-end on-chip backpropagation training
本研究提出一款具备端到端片上梯度下降BP训练能力的集成光子深度神经网络，所有计算均在单光子芯片完成，可应对制造器件偏差，分类任务表现与理想数字模型相当，为下一代可扩展可靠光子计算系统铺路。
2025-06-17 physics.optics
A Monolithic Integrated Microwave Photonics Filter
为了满足无线网络中不断增长的传输容量需求，将需要向射频频谱中的更高区域发展，减少小区尺寸，并在基站处采用更紧凑，灵活和节能的设备，能够平滑地连接无线电和光纤段。具有全功能微波光子系统的光子芯片是实现这些目标的有希望的候选者。在过去的几年里，许多集成微波光子芯片已经报道了不同的技术。然而，据我们所知，它们都没有完全集成所有所需的有源和无源元件。在这里，我们报告了有史以来第一次演示的微波光子可调谐滤波器完全集成在磷化铟芯片和封装。该芯片实现了一个可重构的射频光子滤波器，它包括所有需要的元件，如激光器，调制器和光电探测器，其响应可以通过控制电流来调谐。该演示是迈向紧凑和完全可编程的集成微波光子处理器可行性的基本步骤。
2016-12-21 physics.optics
Photonic integration of lithium niobate micro-ring resonators onto silicon nitride waveguide chips by transfer-printing
本文首次通过转移印刷技术将铌酸锂微环谐振器集成到氮化硅波导芯片上，实现了异质光子集成，测得加载品质因数超过32000。
2022-09-08 physics.optics
On-chip 1 TOPS Hyperdimensional Photonic Tensor Core using a WDM Silicon Photonic Coherent Crossbar
Aristotle University of Thessaloniki（塞萨洛尼基亚里士多德大学）；Celestial AI
本文提出一种基于时间-空间-波长复用的硅光交叉阵列，实现片上1 TOPS超维张量核心，通过时间域展开乘积累加操作，实现高效计算，并在Iris数据集分类任务中达到高精度。
2026-05-13 physics.optics
Monolithic integration of blue light sources into silicon nitride photonic chips
本研究从理论上探索了单片集成蓝光光源的氮化硅光子芯片，通过结合漂移扩散与麦克斯韦方程构建模型优化参数，为异质集成蓝光光子电路提供了可行方案。
2024-12-05 physics.optics
Multi-channel high-speed flip-chip packaging platform for thin-film lithium niobate photonic circuits
City University of Hong Kong（香港城市大学）；Fudan University（复旦大学）；Rhinopix Technology Limited（Rhinopix科技有限公司）
提出一种倒装芯片封装平台，同时提供13个高速和32个低速电信号至薄膜铌酸锂芯片，实现低损耗、低串扰的50 GHz带宽，并演示了2x8光开关和电光梳发射器。
2026-06-16 physics.optics
A stabilized chip-scale Kerr frequency comb via a high-Q reference photonic microresonator
我们通过将泵浦激光器锁定到一个独立的稳定的高Q值参考微谐振器和将梳齿间距锁定到一个外部微波振荡器来稳定芯片级Si3N4锁相克尔频率梳。在这种梳状结构中，泵浦激光位移对梳状结构间距变化的影响可以忽略不计。该方案是走向小型化的稳定克尔梳状系统的微谐振器参考可以潜在地集成在芯片上。稳定梳的光学谐波的分数不稳定性受到用于梳间隔锁定的微波振荡器的限制，低于1s的平均时间，并且与泵浦激光器的长期漂移相一致。
2016-07-20 physics.optics
Nonlinear Photonic Neuromorphic Chips for Spiking Reinforcement Learning
提出并制造了一款16通道可编程非相干光子神经形态计算芯片，首次构建了光子脉冲强化学习架构及软硬件协同训练-推理框架，实现了大规模、高能效、低延迟的端到端部署，在CartPole和Pendulum任务上表现与传统PPO算法相当。
2025-08-09 physics.optics
Enhanced spectral sensitivity of a chip-scale photonic-crystal slow-light interferometer
实验证明，结构慢光可以提高马赫-曾德尔（MZ）干涉仪的光谱灵敏度。我们观察到一个20倍的增强，通过将色散工程慢光光子晶体波导中的一个臂基于光纤的MZ干涉仪。干涉仪的光谱灵敏度随群折射率近似线性地增加，我们用干涉条纹的光谱密度来量化分辨率。这些结果表明，使用慢光方法开发新的光学计量工具，特别是紧凑的高分辨率光谱仪的承诺。
2016-01-28 physics.optics
Photonic chip-based Reconfigurable Radar Compound Jamming Signal Generator
School of Optical and Electronic Information and Wuhan National Laboratory for Optoelectronics（光电信息与武汉光电国家研究中心）；National Engineering Research Center for Next Generation Internet Access System（下一代互联网接入系统国家工程研究中心）
本研究提出了一种基于光子芯片的可重构雷达复合干扰信号生成器，通过时频耦合实现非对称干扰，具备高带宽和多模式灵活性，为电子战提供新型解决方案。
2025-11-30 physics.optics
Experimental realization of optomechanically induced non-reciprocity
非互易器件，如环行器和隔离器，是集成光子电路中经典和量子信息处理不可缺少的器件。除了这些应用之外，非互易相移对于探索奇异拓扑光子学具有根本意义，例如实现手征边缘态和拓扑保护。然而，将低光损耗磁性材料纳入光子芯片在技术上具有挑战性。在这项研究中，我们实验证明非磁性非互易性使用光机械相互作用的耳语画廊微谐振器，提出了由Hafezi和Rabl。光机械诱导的非互易性的透明度和放大观察，并在这项研究中证明了高达40度的非互易相移。这项研究的结果代表了集成全光可控隔离器和环行器，以及非互易移相器的重要一步。
2016-04-08 physics.optics
Non-reciprocal nonlinear optic induced transparency and frequency conversion on a chip
光子芯片的发展促进了基于光子的经典和量子信息处理，这归因于集成光子器件的高稳定性和可扩展性[1，2]。光学非线性[3]在这些复杂的光子电路中是必不可少的，因为它允许经典和量子光源，全光开关，调制和周围环境中的非互易性。众所周知，微腔中的非线性相互作用常常大大增强[4]。然而，与电磁感应透明类似的腔中相干光子-光子相互作用的表现[5]从未在集成平台上报道过。在这里，我们提出了一个实验演示的相干光子-光子相互作用的二阶光学非线性（χ^{（2）}）诱导的氮化铝光子芯片。非互易非线性光致透明是由于不同颜色的光子（可见光波段的光子和电信光波段的光子）之间的相干干涉而产生的。此外，宽带频率转换与几乎单位的内部（0.14外部）的效率和带宽高达0.76\，\mathrm{GHz}被证明。
2015-11-25 physics.optics quant-ph
Integrated Microwave Photonics: From Material Platforms to Systems-on-Chip
Jinan University（暨南大学）；University of Ottawa（渥太华大学）
本文综述集成微波光子学（IMWP）的最新进展，梳理不同材料平台的特性，介绍从孤立器件到多类片上系统的发展，探讨该领域未来需解决的核心问题。
2026-09-04 physics.optics
Hybrid Integration of Quantum Dot Single Photon Sources with Lithium Tantalate Photonics for On Chip Routing
National University of Defense Technology（国防科技大学）；Zhejiang University（浙江大学）；Harbin Institute of Technology (Shenzhen)（哈尔滨工业大学（深圳））；Sun Yat-sen University（中山大学）
本文通过微转移印刷将量子点与低损耗可重构LTOI波导结合，实现了芯片级单光子路由，展示了低温环境下LTOI的电光系数稳定性，为可扩展的量子光子处理器提供新路径。
2026-03-13 physics.optics
Reconfigurable chiral edge states in synthetic dimensions on an integrated photonic chip
该研究在集成光子芯片上利用合成维度实现可重构手性边缘态，通过可编程人工规范势和长程耦合调控，为高维可编程拓扑光子学提供平台。
2025-03-26 physics.optics
Three-dimensional non-reciprocal transport in photonic topological heterostructure of arbitrary shape
本文利用陈向量构建任意截面形状的光子拓扑异质结构，实验实现了三维大体积非互易拓扑传输，并展示了电磁波无反射穿越障碍物和突变结构的能力。
2024-06-29 physics.app-ph physics.optics
Control of coherent information via on chip photonic-phononic emitter-receivers
硅光子学的快速发展促进了许多芯片级传感、计算和信号处理技术的发展。然而，许多关键的滤波和信号延迟操作难以用全光器件执行。与以光速传播的光子不同，具有低速的GHz声学声子允许信息在相对较小的长度尺度上以显着的保真度存储，过滤和延迟。因此，相干光子和声子之间的可控和有效耦合使得新的信号处理技术能够大大增强硅光子学的性能和潜在影响。在这里，我们展示了一种基于行波光子-声子转换的相干信息处理的新机制，该机制在不同的纳米光子波导之间实现了声子发射和接收过程。利用这种器件物理特性（可支持1- 20 GHz频率），我们可以在硅中创建对波长不敏感的射频光子滤波器，该滤波器具有无与伦比的阻带衰减、选择性、线宽和功率处理组合。更一般地说，这种发射-接收概念是许多强大的新信号处理方案的动力。
2015-01-13 physics.optics
On-chip room-temperature CW lasing from a III-V nanowire integrated with a Si photonic crystal platform
本研究通过将矩形截面III-V族纳米线集成到硅光子晶体腔中，实现了室温连续波激光，解决了传统圆形截面纳米线光限制弱的问题，为片上纳米光子光源和CMOS兼容光子电路的发展迈出关键一步。
2025-10-07 physics.optics
