Dynamically tunable metamaterial analogue of electromagnetically induced transparency with graphene in the terahertz regime
提出了一种在太赫兹波段实现动态可调谐电磁感应透明(EIT)模拟的新机制。通过将电可控单层石墨烯置于暗谐振器下方,可以通过改变石墨烯的费米能级来基本上调制金属基超材料中的EIT谐振的幅度。振幅调制可以归因于由导电石墨烯的复合效应引起的暗模式的阻尼率的变化。该工作为实现可调谐慢光效应提供了一种新的途径,在太赫兹无线通信中具有潜在的应用价值。
2017-12-15 physics.optics
Optomechanically Induced Transparency at Exceptional Points
我们研究了光机械诱导透明的微谐振器与纳米粒子耦合。通过调节纳米颗粒的相对角度,例外点(EP)周期性地出现在该系统中,从而强烈地修改信号的传输速率和群延迟。因此,可以通过操纵外部纳米颗粒来实现可控的从慢到快的光切换。这为设计用于光通信和信号处理的EP辅助光机械器件提供了一种新的方法。
2018-07-18 physics.optics quant-ph
Observation of acoustically induced transparency for gamma-ray photons
我们报道了在室温下共振二能级Fe-57原子核系综中,从exp(-5.2)到exp(-0.2),14.4 keV光子的共振吸收被抑制了148倍,同时保留了它们的光谱和时间特性。透明是通过原子核的集体声振荡引起的。所提出的技术允许将诱导光学透明的概念扩展到硬X射线/伽马射线范围,并为X射线/伽马射线光子与核系综之间的声学可控界面铺平了道路,推进了X射线/伽马射线量子光学领域。
2019-11-25 physics.optics quant-ph
Tunneling induced dark states and controllable fluorescence spectrum in quantum-dot molecules
我们从理论上研究了三重量子点分子的荧光光谱,并证明了利用隧穿诱导暗态的可能性。与原子系统不同的是,在量子点分子中,我们可以利用隧道效应来产生暗态并控制荧光发射,而不需要耦合激光。并且可以获得有趣的特征,例如荧光的猝灭和窄化。我们还用激光和两个隧穿耦合产生的修饰态的跃迁性质解释了光谱。荧光的猝灭是由于隧穿诱导的暗态,而中心峰的变窄是由于修饰能级的缓慢衰减速率。
2013-11-12 cond-mat.mes-hall physics.optics
Electromagnetically Induced Transparency in a mono-isotopic $^{167}$Er:$^7$LiYF$_4$ crystal below 1 Kelvin
电磁感应透明允许吸收特性的可控变化,这可以在包括光量子存储器在内的许多应用中被利用。本文研究了$^{167}$ Er:$^6$ LiYF $_4$晶体在低磁场和超低温下的电磁感应透明。实验测量方案采用光矢量网络分析,提供了高精度的幅度,相位和脉冲延迟的测量。我们发现,亚开尔文温度是必要的要求,研究电磁感应透明在这种晶体在低场。考虑到声子瓶颈效应,理论和实验之间取得了很好的一致性。
2020-05-03 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Effects of spontaneously generated coherence on resonance fluorescence from lateral triple quantum -dot molecules
我们研究了电压控制下的横向三重量子点的共振荧光光谱,得到了一些有趣的特征,如可控的三重窄峰。在我们的系统中,我们使用隧道而不是耦合激光器,和共振荧光峰的位置,宽度和高度可以通过调整隧道耦合控制。我们用两个隧穿和激光场耦合产生的修饰态的跃迁性质解释了观测到的光谱。这些特征也可以看作是隧穿耦合缀饰态图像中邻近能级间自发产生相干的效应。该方案可以实现自发相干的观测。
2013-10-17 cond-mat.mes-hall physics.optics
Active control of electromagnetically induced transparency analogue in all-dielectric metamaterials loaded with graphene
具有高品质因数的全介质超材料中的电磁感应透明(EIT)模拟为在纳米尺度上增强光与物质的相互作用提供了一条有效的途径。特别是,应用于它的主动控制使得空间光调制具有很大的自由度,从而保证了具有高度灵活可调谐性的功能器件应用。在这里,我们加载石墨烯到全介质超材料,并实现了显着的高调制深度的EIT共振的传输幅度与石墨烯的电导率的操纵,通过移动费米能级或改变层数。物理起源在于通过石墨烯在近红外中的带间损耗的可控光吸收。这项工作揭示了石墨烯和EIT共振在全介电超材料中的战略重要相互作用机制,并为设计一系列混合元器件开辟了道路,这些混合元器件允许有前途的光调制,开关和超灵敏生物传感应用。
2020-08-06 physics.app-ph physics.optics
Tunable dual-band atomic mirror based on subwavelength atomic arrays under electromagnetically induced transparency
Northeast Normal University(东北师范大学);Heilongjiang University(黑龙江大学)
基于子波长原子阵列和电磁诱导透明,实现可调双频原子镜,通过控制参数调节双反射带位置和带宽,为低能级可重构光子元件提供新途径。
2025-11-28 physics.optics quant-ph
Color and Transparency from Quantum Geometry
该研究利用固定色散、可调几何性质的二次能带接触模型,证明 Bloch 态的量子几何可显著改变光电导率、反射光谱、颜色及二维材料透明度。
2025-07-28 cond-mat.str-el physics.optics
Brillouin scattering induced transparency and non-reciprocal light storage
受激布里渊散射(SBS)是光与声波之间的一种非常基本的相互作用基本相互作用,主要由电致伸缩和光弹效应引起,其相互作用强度比其他非线性效应大几个数量级。虽然基于SBS的全光控光技术在光纤和波导中已经得到了广泛的应用,但相干光声相互作用仍然是一个挑战。在这里,我们实验证明了布里渊散射诱导透明(BSIT)的高品质的光学微谐振器。由于回音壁腔中的三重共振,增强了光子-声子相互作用,使光存储到声子中,声子寿命可达10 μ s。另外,由于相位匹配条件的限制,存储的循环声学声子只能与特定方向的光相互作用,导致光的存储和恢复是非互易的。我们的工作为低功耗集成全光开关、光隔离器、光环行器以及量子存储器铺平了道路。
2014-08-12 physics.optics
Facilitation Induced Transparency and Single Photon Switch with Dual-Channel Rydberg Interactions
我们研究了两个空间分离的光学通道之间强的长程里德伯原子相互作用所实现的易化诱导透明(FIT)。在这种情况下,共振双光子激发的里德伯态在一个目标通道是由一个单一的里德伯激发控制通道。通过由里德伯相互作用实现的非接触耦合,可以通过操纵控制通道中的光学失谐来主动操纵目标通道的光学透明度。通过采用一个dressed状态的图片,我们确定了两个不同的干扰途径,其中一个对应于里德伯阻断和一个新兴的结果,从促进。结果表明,FIT是由里德伯相互作用和两条光路之间的量子干涉效应引起的,这与传统的单粒子激光-原子耦合实现的电磁感应透明不同.我们发现,在这样的双通道设置的FIT是相当强大的,不敏感的系统参数的变化,并可以推广到多通道设置。此外,我们证明了这样的FIT允许实现可控的单光子开关,这也铺平了一条路线,通过使用光吸收光谱检测里德伯促进。我们的研究有助于探索关联多体动力学和发展基于里德伯原子系综的单光子量子器件。
2023-01-09 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Optical delay control of large-spectral-bandwidth laser pulses
在这封信中,我们报告了通过电磁感应透明(EIT)控制大光谱带宽多模激光脉冲时间延迟的首次实验观察。我们实现了可控延迟与有限的时间失真的光脉冲的输入光谱带宽为3.3 GHz。实验结果与理论预测相吻合。
2009-02-05 physics.optics
Controllable spin-Hall and related effects of light in an atomic medium via coupling fields
利用电磁感应透明使原子介质具有各向异性,证明了在这种各向异性介质中存在光的自旋霍尔效应。通过施加额外的线偏振耦合光束使介质成为双折射的。折射率和光轴方向由耦合光束控制。我们证明了线偏振的探测光束在穿过原子介质后,由于横向位移的不同而分裂成两个自旋分量。通过适当选择参数和大约$2.5\times10^{17}\,\mathrm{m}^{-3}$的原子密度,位移大约是波长的数量级,并且通过增加原子密度可以大于波长。我们提出了一种新的测量方案的基础上平衡零差检测(BHD)。通过适当地选择BHD的本地振荡器的偏振、相位和横模,可以独立地测量(i)两个自旋分量的SHEL位移;(ii)空间和角位移;(iii)横向和纵向位移。通过检测用于调制输入探测光束的电光调制器的调制频率处的信号,测量可以达到精确度的量子极限。由于量子噪声的限制,测量精度可达纳米级。
2019-01-01 physics.optics
Analysis of a Triple-cavity Photonic Molecule Based on Coupled Mode Theory
基于耦合模理论,通过求解哈密顿矩阵的本征值和本征向量,分析了腔间耦合强度可控的链式三腔光子分子(TCPM)的光谱特性和场(能量)分布.将双腔光子分子(DCPM)的相变推广到TCPM,分析了单模频率和线宽的演化,它们分别与相邻光学微腔之间的相干度和三个腔中的能量分布具有同步关系.我们开发了一个叠加图片的三个超模的TCPM,子DCPM的超模之间的干扰。特别地,我们发现了TCPM中中心超模的反常性质,如中间腔的暗态和能量在侧腔之间流动时的相移,这些在信息处理和能量的遥控方面具有重要的应用前景。总结了TCPM的一般性质,并给出了线宽的限制。最后,在适当的条件下,我们利用柔性TCPM平台对多能级原子系统的腔内电磁感应透明进行了有趣的模拟。
2016-10-19 physics.optics
Controllable optical response by modifying the gain and loss of a mechanical resonator and cavity mode in an optomechanical system
本文从理论上研究了由无源光腔和有源机械谐振腔组成的强驱动光机系统。当光机械耦合强度变化时,观察到相变,这是类似于在$\mathcal{PT}$对称系统中观察到的那些。通过改变机械谐振器的增益和光腔模的损耗,可以控制光的传输。特别是,我们发现:(i)对于平衡的增益和损耗,可以通过控制场改变光机械耦合强度来调谐光放大和吸收;(ii)对于不平衡的增益和损耗,即使具有微小的机械增益,也可以在临界点附近观察到光机械诱导的透明和反常色散,这表现出超长的群延迟。时间延迟$τ$可以通过控制场调节光机耦合强度来优化,并且与常规光机系统($τ\sim1$ $μ\mathrm{s}$)相比,时间延迟$τ$提高了几个数量级($τ\sim2$ $\mathrm{ms}$)。机械增益的存在使得群延迟对环境扰动更鲁棒。我们的建议提供了一个强大的平台来控制光传输使用$\mathcal{PT}$ -仿石光机系统。
2016-09-08 physics.optics quant-ph
Bright electrically controllable quantum-dot-molecule devices fabricated by in-situ electron-beam lithography
自组织半导体量子点是一种近乎理想的二能级系统,在光子量子技术中具有很大的应用潜力。例如,它们可以在接近理想的量子光源中充当发射器。具有显著增加的功能性的耦合量子点系统潜在地具有更强的兴趣,因为它们可以用于容纳超稳定的单重态-三重态自旋量子比特,用于有效的自旋光子界面和用于确定性的光子2D簇态生成。我们实现了一个先进的量子点分子(QDM)器件,并表现出优异的光学性能。该器件包括基于pin二极管结构中的堆叠量子点的电可控QDM。利用电子束原位光刻技术将量子点模确定性地集成到具有圆形布拉格光栅的光子结构中。我们测量的光子提取效率高达(24 $\pm$ 4)%,与数值模拟吻合良好。QDM的耦合特性清楚地表明,由偏置电压依赖的光谱,也控制的QDM的轨道耦合和它们的电荷状态在定量上与理论一致。QDM器件显示出优异的单光子发射特性,具有$g^{(2)}(0) = (3.9 \pm 0.5) \cdot 10^{-3}$的多光子抑制。这些指标使得开发的QDM设备具有吸引力的构建模块,用于使用先进的纳米光子硬件的未来光子量子网络。
2021-04-08 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Fully symmetric controllable integrated three-resonator photonic molecule
光子分子可以用来实现复杂的光学能量状态和模式,类似于分子中发现的那些,具有对光谱工程和量子光学等应用有用的特性。期望使用高品质因数光子集成环形谐振器来实现光子分子,这是由于它们的窄的类原子光谱谐振、可调谐性以及缩放光子电路上的谐振器的数量的能力。然而,为了充分利用分子光谱复杂性和调谐自由度,谐振器结构在可扩展的集成平台中应在谐振器间耦合和谐振器-波导耦合以及独立谐振调谐和低功耗操作方面具有完全对称性。到目前为止,光子分子对称性已被限制到双腔和三腔的几何形状耦合到单或双总线,和共振调谐限于双谐振器分子。在本文中,我们展示了一个三谐振腔光子分子,由对称耦合的811万本征Q氮化硅环,其中每个环耦合到其他两个环。每个环的谐振和集体分子的谐振使用低功耗、单片集成的薄膜锆钛酸铅(PZT)致动器来控制,该致动器与超低损耗氮化硅谐振器集成。这种性能是在没有底切波导的情况下实现的,从而产生了PZT控制谐振器迄今为止的最高Q。这一进展导致在晶片级集成平台中完全控制复杂的光子分子共振光谱和分裂。由此产生的六个可调谐的超模可以完全控制,包括简并,位置和分裂以及设计的模型,可以准确地预测能量模式和透射光谱和可调谐共振分裂。
2021-05-22 physics.optics
Exceptional Point Singularities in Multi-Section DFB Lasers
激光器具有可控的增益和损耗,并且在适当的设计条件下,是理想的非厄米特系统,允许直接观察和设计光谱奇点,如例外点(EP)。双段分布反馈(DFB)量子级联激光器(QCL)是这样的系统的原型,其允许腔法布里-珀罗(FP)模式的阶梯与四分之一波长移位的DFB模式的受控耦合。调整耦合强度和这两组模式之间的增益差,使探测的制度,从弱耦合到强耦合和异常点奇异的鲁棒观测。在这些特殊的点,激光器表现出一系列的激射和相干完美的吸收dynamics 1,2当泵浦透明。此外,泵浦方案允许故意提升的例外点简并。这些结果表明,由于耦合参数和系统损耗可以在单个器件中进行调节,双节QCL是研究异常点的理想平台。
2022-03-07 physics.app-ph physics.optics
Photonic molecules and spectral engineering
本章综述了光子分子的基本光学性质和应用,光子分子是由两个或多个光学微腔(光子原子)电磁耦合形成的光子结构。光子原子中光与物质之间的可控相互作用可以通过控制它们之间的相互耦合而得到进一步的改善和增强。PMs的机械和光学可调谐性不仅为基于微腔的光学元件增加了新的功能,而且为它们用作探索原子物理学和量子光学中的新物理机制的试验台铺平了道路。理论研究进行了十多年,产生了新的PM设计,使可能降低半导体微激光器的阈值,产生定向光发射,实现光学诱导的透明度,并提高基于微腔的生物,应力和旋转传感器的灵敏度。材料科学和纳米加工技术的最新进展使得实现腔量子电动力学实验、经典和量子信息处理以及传感等方面的最佳调谐永磁体成为可能。
2012-07-05 physics.atm-clus physics.chem-ph physics.optics