Photonic realization of the relativistic Dirac oscillator
提出了一种光子学实现的狄拉克振荡器（DO），即量子谐振子的相对论扩展，用于光纤布拉格光栅中的光传输。透射光谱清楚地表明存在的电子和正电子束缚态的DO，对应于共振模式以上和以下的布拉格频率，以及不对称的电子和正电子分支的能谱。
2010-09-01 physics.optics
Topological Dirac-vortex modes in a three-dimensional photonic topological insulator
本文首次在三维光子拓扑绝缘体中理论提出并实验验证了拓扑狄拉克涡旋模式，通过将三维Kekulé畸变紧束缚模型映射到光子晶体，利用微波近场测量观测到沿一维缺陷线鲁棒传播的模式，为三维光操控提供了新平台。
2024-11-06 physics.optics
Chromatic dispersion of liquid crystal infiltrated capillary tubes and photonic crystal fibers
本文研究了毛细管和液晶渗透光子晶体光纤的色散特性。推导了一种包含液晶和周围波导材料的材料色散的微扰方案。用该方法计算了不同温度下的色散。
2006-02-10 physics.optics
Observing Zitterbewegung for photons near the Dirac point of a two-dimensional photonic crystal
首次证明了在二维光子晶体中，在狄拉克点附近可以出现光子的齐特波。光子的这种现象的优越性在于，它可以在具有宽频率区域的不同标度结构中找到。这可以通过测量光子晶体平板的透射系数的时间依赖性来观察。因此，它特别适合于实验观察这种效果。我们已经通过精确的数值模拟观察到了这种现象，证实了一个长期存在的理论预测。
2007-12-15 physics.optics
Giant photonic spin Hall effect near the Dirac points
传统光学界面上光的自旋-轨道相互作用的起源在于光子偏振的横向性质：与平面波分量相关的偏振经历略微不同的旋转，以满足反射或折射后的横向性。拓扑光子材料的最新进展为重新研究光在独特光学界面上的自旋轨道相互作用提供了重要的机会。在这里，我们建立了一个通用模型来描述光子狄拉克亚晶中光的自旋轨道相互作用。当高斯光束入射到光子狄拉克晶体的界面时，在狄拉克点附近发现了巨大的光子自旋霍尔效应。巨光子自旋霍尔效应是由于光的强自旋轨道相互作用，表现为不同平面波分量的大的偏振旋转。我们相信，这些结果可能提供洞察的基本性质的自旋轨道相互作用的光在拓扑光子系统。
2020-01-18 physics.optics
Symmetry Breaking in Photonic Crystals: On-Demand Dispersion from Flatband to Dirac Cones
我们证明了对称性破缺为调整光子晶体中的能量-动量色散提供了一个新的自由度。使用一般的理论框架，在两个说明性的实际结构中，我们表明，打破对称性，使按需调谐的本地密度的状态相同的光子带从零（狄拉克锥色散）到无穷大（平带色散），以及任何恒定的密度在一个可调的光谱范围。作为一个概念验证，我们实验证明了一个非常相同的光子带从传统的二次形状的狄拉克色散，平带色散和多值之一，通过微调的垂直对称性破缺的转换。我们的结果提供了一个前所未有的自由度，在平面集成光子器件的光色散工程。
2017-11-21 physics.optics
Orbital Angular Momentum preserving guided mode in helically twisted hollow core photonic crystal fiber at Dirac point
研究了光子Dirac模在螺旋扭曲空芯光子晶体光纤（HC-PCF）中的捕获和传输，其中空芯缺陷（空气）中的捕获光可以保持轨道角动量（OAM）。我们表明，光子狄拉克点可以出现，即使在扭曲的系统中，为一个适当的选择曲线坐标和相关的波导缺陷模式定义在新的基础可以保持相关的OAM在轴向平移。重点分析了扭曲率、缺陷几何形状和晶体尺寸对载陷狄拉克模的OAM传输的影响。有限元模拟的结果与基于扭转光子晶体中布洛赫模动力学的解析理论进行了验证，两者吻合良好。HC-PCF可以在激发和引导OAM携带模式方面发挥重要作用，有助于粒子捕获和量子通信。
2019-02-25 physics.optics
Larger-area single-mode photonic crystal surface-emitting lasers enabled by an accidental Dirac point
通过改变光子晶体表面发射激光器（PCSELs）的晶格几何形状，我们调谐了二次色散的规则激光带边，在布里渊区中心形成了一个偶然的线性色散的狄拉克点。这不仅使模式间隔增加了几个数量级，而且消除了分布的面内反馈，以使单模PCSEL能够具有显著更大的面积，从而具有显著更高的输出功率。通过二维面内计算系统地评估了使用偶然Dirac锥的优点，并通过光子晶体平板器件的三维模拟证实了这一点。
2013-12-12 physics.optics
Electromagnetic waves in photonic crystals: laws of dispersion, causality and analytical properties
光子晶体是周期性结构，其防止光在特定频率间隔中沿着一个或多个方向传播。通常使用Floquet-Bloch分解来分析它们的带谱。该谱位于实轴上，并且当在材料组分的介电常数中考虑吸收和色散时，该谱进入复平面。本文综述了光子晶体中色散定律和群速度的基本定义和性质，并通过数值例子加以说明。
2018-07-04 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
Tilted Dirac cones and asymmetric conical diffraction in photonic Lieb-kagome lattices
Lieb晶格和kagome晶格，这两个都是众所周知的狄拉克锥和平带，可以连续转换成彼此的剪切变换。在这个转变过程中，平带被破坏，但狄拉克锥保持不变，并变得倾斜，在不同的参数下出现I、II和III型。在这项工作中，我们首先使用紧束缚模型研究这些倾斜的狄拉克锥，揭示它们如何被设计成不同的类型。然后，我们证明锥形衍射的光子晶格实现的Lieb-kagome晶格使用分步光束传播模拟，获得的狄拉克锥在不同方向倾斜的存在的证据。最后，我们进行了实验与光子晶格激光写在熔融石英（SiO $_2$），以验证模拟的结果。这些研究推进了对Lieb-kagome晶格和倾斜狄拉克锥的理解，并为进一步研究这个有趣的可调晶格系统提供了基础。
2022-11-08 physics.optics
Control of dispersion in photonic crystal waveguides using group symmetry theory
通过耦合线缺陷光子晶体波导中的奇模和偶模来实现色散剪裁。耦合确定从头使用群论分析，而不是通过试验和错误优化的设计参数。通过控制单个几何参数，生成一系列色散曲线。在1.5mm长的波导上进行了实验验证，与理论结果符合得很好。
2012-02-29 physics.optics
Study of Efficient Photonic Chromatic Dispersion Equalization Using MZI-Based Coherent Optical Matrix Multiplication
提出并研究了一种基于MZI的相干光矩阵乘法的高效光子CDE方法。在抽头长度有限的情况下，该方法可使补偿性能提高约60%，而在1 dB的代价下，光子CDE仅需理论值的50%。
2022-05-20 physics.optics
Photonic Dirac monopoles and skyrmions: spin-1 quantization
利用狄拉克-麦克斯韦对应关系，我们提出了光子狄拉克算符的概念，适用于光子晶体、超材料和二维材料。我们首先探讨真空中的麦克斯韦方程和无质量狄拉克方程（外尔方程）的动量倒易空间具有磁引力。关键的区别是磁磁荷的性质，它对光子是整数值，但对电子是半整数值。这种固有的差异直接与自旋有关，并最终与玻色子或费米子行为有关。我们还表明存在的光子狄拉克弦，这是线奇异性的基础Berry规范潜力。虽然在真空中的结果是直观的预期，我们的中心结果是应用这种拓扑Dirac麦克斯韦对应的二维光子（玻色子）材料，而不是传统的电子（费米子）材料。有趣的是，在色散物质中，光子狄拉克单极子的存在被非局域量子霍尔电导率（即时空色散旋电常数）捕获。对于二维光子和电子介质，非平凡的拓扑相位出现在大质量粒子的背景下，打破了时间反演对称性。然而，这些玻色子和费米子陈氏绝缘体的体动力学的特点是自旋1和自旋1/2的skyrmions在动量空间，有根本不同的解释。这是由它们的自旋-1和自旋-1/2螺旋量子化边缘状态的对比所例证。我们的工作揭示了最近提出的量子旋电相位的物质和拓扑玻色子相位中的光子自旋量子化的重要作用。
2018-12-02 physics.optics
Transverse Anderson localization of light near Dirac points of photonic nanostructures
我们对无序层状光子纳米结构中光束的安德森局域化进行了比较研究，在周期性层分布的限制下，在波矢谱中具有狄拉克点或布拉格带隙。特别是，我们表明，当布拉格间隙的宽度减小时，安德森模式的本地化长度增加，使得在极小的带隙限制中，即当形成狄拉克点时，即使是极高水平的紊乱也无法本地化位于狄拉克点附近的光学模式。本文还比较分析了在布拉格带隙或狄拉克点附近形成的安德森模的传播特性。我们的研究结果可以提供有价值的指导方针，在评估结构紊乱的功能广泛的阵列的光学纳米器件的影响。
2015-09-30 physics.optics
Observation of Three-dimensional Photonic Dirac points and Spin-polarized Surface Arcs
拓扑相产生于对称性和拓扑学之间相互作用所强加的优雅的数学结构1 -5。从带隙拓扑绝缘体到无隙半金属，量子和经典体系中的拓扑材料在过去十年中发展迅速。其中，三维狄拉克半金属处于各种拓扑相之间的拓扑相变点。它与其他拓扑材料共享多种奇异的拓扑特征，例如费米弧和Weyl半金属的手征异常30，拓扑绝缘体的自旋相关表面态29。尽管三维Dirac点在拓扑物理中起着重要的作用，但迄今为止，在经典系统中还没有实验观测到三维Dirac点的报道。在这里，我们通过实验证明了精心设计的光子超材料中的三维光子狄拉克点，其中两个对称放置的狄拉克点通过电磁对偶性稳定31。证明了自旋极化表面弧（电子系统中费米弧的对应物），这为自旋复用拓扑表面波传播铺平了道路。通过拓扑相变，我们的系统与其他奇异态紧密相连，为拓扑光子学提供了一个有效的介质平台。
2018-10-04 physics.optics
Optically and Electrically Tunable Dirac Points and Zitterbewegung in Graphene-Based Photonic Superlattices
我们证明，石墨烯基光子超晶格提供了一个多功能的平台，电子和全光控制的光子束与深亚波长精度。具体地，通过将石墨烯片插入到周期性金属介电结构中，可以设计光学超晶格，其在超晶格的介电常数的空间平均值$\bar{ \varepsilon}$为零的频率处抑制光子狄拉克点（DP）。类似于众所周知的零- $\bar{n}$带隙，我们表明，这些零- $\bar{\varepsilon}$ DP是高度稳健的结构紊乱。我们还表明，通过调谐石墨烯介电常数通过光学克尔效应或电掺杂，可以诱导DP超过\SI{30}{\nano\meter}的光谱变化，在中红外和太赫兹频率。这种广泛的可调谐性的影响，在DP附近的光子Zitterbewegung效应进行了探讨。
2015-04-28 physics.optics
Ultrafast tilting of the dispersion of a photonic crystal and adiabatic spectral compression of light pulses
我们通过理论和实验证明了光子晶体波导在吸收飞秒泵浦脉冲后色散曲线的超快倾斜。通过用纳米荫罩成形泵浦光束截面，不同的波导本征模获得与扰动泵浦的不同空间重叠，导致色散的局部平坦化高达11%。我们发现，这种部分模式扰动可以用来压缩光脉冲通过波导传播的光谱。
2012-11-22 physics.optics
Effect of wavelength dependence of nonlinearity, gain, and dispersion in photonic crystal fiber amplifiers
光子晶体光纤由于其模场面积和色散设计的灵活性而被用于光纤放大器和激光器中。然而，这些量强烈地依赖于波长。通过将波长依赖性明确纳入非线性薛定谔方程，研究了周期和孔径变化的光子晶体光纤的增益、非线性和色散的波长依赖性。每个参数的波长依赖性的效果分别研究，以及结合。示出的参数的波长依赖性，以创建不对称的光谱和啁啾，但有一个缓和的影响脉冲展宽。在模拟中包括非线性的波长依赖性的效果被证明是最显着的色散或增益相比。
2005-05-03 physics.optics
Emergence of Unpinned Dirac Points in Defected Photonic Crystals
本研究针对光子晶体中未固定狄拉克点（DPs）研究不足的问题，提出通过修改特定位置电介质盘参数构建二维缺陷光子晶体的新方法，实现未固定DPs并可调控其数量、位置及色散，为相对论光子波现象研究提供新手段。
2025-02-19 physics.optics
Photoluminescence modification by high-order photonic band with abnormal dispersion in ZnO inverse opal
我们测量了ZnO反蛋白石的角度和偏振分辨反射和光致发光光谱。观察到自发发射的显著增强。增强后的发光不仅具有良好的方向性，而且可以实现线偏振。详细的理论分析和数值模拟表明，这种增强是由高阶光子带的反常色散引起的。在色散曲线的稳定拐点处的冻结模可以强烈地改变自发发射的强度、方向性和偏振。
2008-01-18 physics.optics
Realization of a Dirac-vortex topological photonic crystal fiber
本研究首次利用标准堆叠拉制工艺实验实现了Dirac-vortex拓扑光子晶体光纤，并观察到其在全通信窗口（1260-1675nm）内的单偏振单模传输特性，推进了光纤研究前沿。
2025-03-06 physics.optics
Analytical study of mode degeneracy in non-Hermitian photonic crystals with TM-like polarization
从耦合波理论的角度研究了具有$C_{4v}$对称性的非厄米光子晶体的模式简并。描述了非厄米型光子晶体中的波耦合和泄漏，并推导出了偶然三重简并的条件，这导致了类狄喇克锥色散。我们证明了非厄米PC中的类Dirac-cone带在$Γ$点附近具有与实Dirac-cone类似的良好的线性和各向同性。此外，一些拓扑过渡的带可能会发生时，参数的几何演变。而Berry相位在$Γ$点保持为零，表明类Dirac锥不服从Dirac方程，它只是Dirac锥。
2017-04-19 physics.optics
Three-dimensional photonic Dirac points stabilized by point group symmetry
我们发现了一对稳定的三维狄拉克点，三维光子类似的石墨烯，在全介质光子晶体中使用的结构相称的纳米制造可见光频率的光子应用。狄拉克点具有非平凡的$Z_2$拓扑结构，并在空心圆柱六边形光子晶体中出现大范围的材料参数。从Kramers定理和群论出发，我们发现在三维全介质光子晶体中，只有$C_6$对称性才能导致点群对称性稳定的Dirac点。{The狄拉克点的特点是使用${\vec k}\cdot{\vec P}$理论的光子带结合对称性分析。破坏反演对称性将狄拉克点分裂成外尔点。本文还研究了狄拉克点的物理性质和实验结果。狄拉克点被发现是强大的参数调整和弱的障碍。
2018-02-12 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Topology-optimized Dual-Polarization Dirac Cones
我们应用大规模的计算技术，称为拓扑优化，光子狄拉克锥的逆设计。特别是，我们报告了各种可以在简单的各向同性介电材料中实现的光子晶体几何形状，它们表现出双偏振和双波长狄拉克锥。我们通过设计不同对称类型的光子晶体来展示这种技术的灵活性，例如具有四重和六重旋转对称性的光子晶体，其在布里渊区内的不同点处具有狄拉克锥。所展示的和相关的优化技术可以为带结构工程和操纵光在周期性介质中的传播开辟新的途径，并可能应用于奇异的光学现象，如有效的零折射率介质和拓扑光子学。
2017-09-21 physics.optics
Unveiling spin-orbital angular momentum locking in photonic Dirac vortex cavities
The Hong Kong University of Science and Technology (Guangzhou)（香港科技大学（广州））；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Suzhou Institute for Advanced Research, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学苏州高等研究院）；Soochow University（苏州大学）；The University of Hong Kong（香港大学）；Taiyuan University of Technology（太原理工大学）
本研究通过自旋分辨测量揭示了狄拉克涡旋腔中自旋-轨道角动量锁定现象，展示了其与手性和谷间耦合的关系，并提出了任意阶OAM辐射的设计方法。
2026-01-19 physics.optics
Semi-analytical approach to short-wavelength dispersion and modal properties of photonic crystal fibers
我们考虑由任意基底材料制成的光子晶体光纤，并推导出适用于短波长区域的色散和模式特性的统一半解析方法。特别是，我们计算的色散和有效折射率和比较全矢量平面波模拟，我们发现很好的协议。我们还计算了模场直径和V参数的渐近结果，从后者我们预测，纤维是无休止的单模归一化的空气孔直径小于0.42，独立的基础材料。
2005-02-14 physics.optics
Air-core photonic band-gap fibers: the impact of surface modes
我们研究了Smith等人[Nature 424，657（2003）]最近报道的低损耗光子带隙光纤的色散和泄漏特性。我们发现表面模对基模的色散和泄漏特性都有很大的影响。我们的色散结果与Ouzounov等人[Science 301，1702（2003）]最近报道的色散曲线定性一致，尽管我们的结果表明，观察到的长波长异常色散是由于避免交叉（与表面模式），而不是由包层的光子带隙边界引起的带弯曲。
2004-01-16 physics.optics
Low-noise supercontinuum generation in chiral all-normal dispersion photonic crystal fibers
本文研究手性全正常色散光纤中超连续谱产生，利用其圆双折射特性消除偏振不稳定性，在802 nm泵浦下实现倍频程跨度、稳定圆偏振的低噪声超连续谱。
2023-08-08 physics.optics
Nonlinear photonic crystal fibres: pushing the zero-dispersion toward the visible
光子晶体光纤中的强波导色散为零色散波长$λ_0$远低于二氧化硅材料色散设定的~1.3微米的极限的非线性光学提供了独特的机会。通过调整空气孔直径d、间距λ和空气孔环的数量N，强波导色散原则上可以用于将λ_0很好地扩展到可见光中，尽管在某种程度上以多模操作为代价。我们详细地研究了零色散波长、截止波长λ c和泄漏损耗在由d、λ和N构成的参数空间中的相互作用。作为特定的结果，我们确定d（~500 nm）和λ（~700 nm）的值，其促进最短可能的零色散波长（~700 nm），同时光纤对于较长波长仍然是单模的。
2006-08-14 physics.optics
Dirac-Point Solitons in Nonlinear Optical Lattices
报道了在无光子带隙的周期系统中发现的一种新的孤子。孤子是一种非线性的自陷波包。它们在物理学的许多分支中得到了广泛的研究。周期系统中的孤子是由光子带隙支持的局域态，近十年来已成为孤子研究的主流。在这封信中，我们报告了一种新的孤子位于狄拉克点超越光子带隙的发现。狄拉克点是光子能带结构的圆锥奇点，其中波动服从著名的狄拉克方程。这些新的孤子是由狄拉克点而不是光子带隙维持的，因此相对于传统的带隙孤子在概念理解上有了某种进步。除了它们在孤子理论中的理论影响外，它们还具有许多潜在的用途，因为这种孤子具有显着的稳定特性，并且在具有自聚焦和自散焦非线性的克尔材料和光折变晶体中都是可能的。新的结果优雅地揭示了传统的光子带隙时，狄拉克点是不需要的。这些发现丰富了孤子族，并为流体力学、等离子体物理和玻色-爱因斯坦凝聚体等物理学的许多分支中的非线性波的研究提供了有价值的信息。
2015-11-24 physics.optics
Inverse design of third-order Dirac exceptional points in photonic crystals
我们提出了一种新的反向设计方法，使暴力发现的光子晶体（PhC）结构与复杂的光谱简并。作为一个证明的原则，我们展示了PhCs表现出三阶狄拉克点形成的\emph{accidental}退化的单极，偶极和四极性质的模式。我们发现，在适当的条件下，这些模式可以合并，并形成一个三阶例外点（EP3），导致分散的彼得曼因子。我们发现，在这样的EP 3的发射器的自发发射（SE）率，有关的局部状态密度，可以增强8的因素在纯有损（被动）结构，与更大的增强$\sim \sqrt{n^3}$可能在特殊点的高阶$n$或在材料的增益。
2016-05-19 physics.optics
Birefringence and dispersion of cylindrically polarized modes in nanobore photonic crystal fiber
我们从实验和理论上证明了一个纳米级的中空通道放置在一个光子晶体光纤的固体玻璃芯中心强烈增强圆柱形双折射（径向和方位角偏振模式之间的模式指数差）。此外，它导致群速度和群速度色散的大分裂。我们分析表明，所有三个参数可以在很宽的范围内通过调整纳米孔和核心的直径而变化。
2010-09-23 physics.optics
Bright solitons in hybrid-dispersion photonic crystal microresonators
Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY（德国电子同步加速器）；Karlsruhe Institute of Technology KIT（卡尔斯鲁厄理工学院）；University of Hamburg UHH（汉堡大学）
研究光学微谐振器中亮孤子特性因腔色散要求冲突的问题，通过引入局部强色散区域实现混合色散方案，在光子晶体微谐振器中揭示新孤子吸引子，调和相关冲突要求，展现非线性光子系统新特性实现潜力。
2026-07-08 physics.optics
Group-velocity dispersion engineering of tantala integrated photonics
设计集成光子学，特别是利用克尔非线性光学，需要对可见光到红外光谱范围内的折射率有准确和精确的了解。Tantala（Ta_2O_5）是一种新兴的集成光子学和纳米光子学材料平台，具有宽带超低损耗、适度高的非线性以及可扩展和异构集成的优势。我们目前的折射率测量的薄膜的钽，我们探讨了这些数据的有效性与波导和环形谐振器设备的群速度色散（GVD）工程。特别是，所观察到的超连续谱产生在制造的波导的光谱范围，和自由光谱范围（FSR）在光学谐振器的波长依赖性提供了一个敏感的测试，我们的集成光子学设计过程。我们的工作开辟了新的设计可能性与tantala，包括与倍频程跨越孤子微梳。
2020-09-29 physics.optics
Effect of loss on the dispersion relation of photonic and phononic crystals
本文从理论上分析了损耗对人工晶体（包括光子晶体和声子晶体）中波的色散关系的影响。考虑到一般色散关系的隐式形式，推导了一种解析方法，得到了变换后的色散关系。结果表明，色散关系在复$(k,ω)$平面上发生了位移，其中$k$为波数，$ω$为角频率.的值的移位得到明确的材料常数占损失的扰动的函数。结果表明，该方法能正确预测复杂能带结构$k(ω)$的转变。分析了布里渊区对称点附近色散关系的几种模型。对于每种情况下的群速度的下限，有关的对称点周围的带的局部形状，推导出。
2013-09-20 physics.optics
Multi-wavelength source at ITU-T grid based on ultra-flattened dispersion photonic crystal fibers
我们报告了一种基于超平坦色散光子晶体光纤的多波长光源的开发，该光源以100 GHz的间隔锁定到ITU-T网格。ITU-T网格频率是利用多重四波混频过程产生的。通过发射03强泵浦信号，我们实验获得了250个跨越200 nm的产物。为了研究和改善这种非线性光学器件的性能，基于分步傅里叶方法进行了模拟。
2008-06-16 physics.optics
Tailoring Flatband Dispersion in Bilayer Moiré Photonic Crystals
本研究实验研究了双层Moiré光子晶体的光子色散，通过调节折射率对比度连续调控层内耦合，成功实现Moiré微带向极小色散带宽的平带演化，为电信波长下硅基Moiré超晶格的光子平带应用奠定基础。
2025-05-02 physics.optics
Direct Observation of Topological Edge States in Silicon Photonic Crystals: Spin, Dispersion, and Chiral Routing
光子学中的拓扑保护为引导和操纵经典和量子信息提供了新的前景。自旋-轨道耦合机制预示着螺旋边缘态的出现;表现出单向传播，在拓扑上受到反向散射的保护。我们直接观察到的拓扑状态的光子模拟的电子材料表现出量子自旋霍尔效应，生活在两个硅光子晶体之间的界面具有不同的拓扑顺序。我们通过态的存在所固有的远场辐射来表征它们的性质，包括线性色散和低损耗。重要的是，我们发现，边缘状态的赝自旋编码在独特的圆形远场偏振和单向传播，从而揭示了潜在的光子自旋轨道耦合的签名。我们使用这种连接来选择性地激发不同的边缘状态与偏振光，并直接可视化他们的路由沿尖锐的手征波导结。
2018-11-26 physics.optics
Transmission in the vicinity of the Dirac point in hexagonal Photonic Crystals
我们利用散射矩阵方法模拟了狄拉克点附近的六角光子晶体的透射。如果晶体的取向使得垂直于表面的传播方向对应于Gamma-K方向，则对于非常长（无限）的结构，不可能有斜向传输。对于具有宽度W和长度L的有限结构，透射的长度依赖性由T_total = Gamma_0 W/L给出。对于T_total，波矢平行于表面的所有波，k_||=n 2 pi/W，由通道号n描述，必须考虑。我们表明，在狄拉克点的传输遵循给定的标度律，这个标度律是有关的行为的各个通道。这导致当总传输达到恒定值时，建立用于这种缩放行为的最大长度的标准。我们还比较了这种缩放行为的结果在其他频率区域。
2008-07-21 physics.optics
Observation of an unpaired photonic Dirac point
在光子狄拉克点，电磁波与两分量无质量相对论费米子受相同方程支配。然而，已知光子狄拉克点在“光子石墨烯”和其他类似的光子晶体中成对出现，这需要特别的预防措施来仅激发其中一个狄拉克点附近的状态。拥有不成对光子狄拉克点的系统更难实现，因为它们需要破缺的时间反演对称性。在这里，我们报告的第一个观察到的非成对狄拉克点在平面二维光子晶体。该结构采用了旋磁材料，打破了时间反演对称性;当宇称破缺参数被微调到光子陈氏绝缘体和传统光子绝缘体相位之间的拓扑跃迁时，就会出现不成对的狄拉克点。不成对狄拉克点的证据是由传输和场映射实验提供的，包括强非互易反射的演示。这种光子晶体适用于研究二维狄拉克态的独特特性，如单向克莱因隧穿。
2019-09-01 physics.app-ph physics.optics quant-ph
High-speed tunable photonic crystal fiber-based femtosecond soliton source without dispersion pre-compensation
我们提出了一种基于高速波长可调谐光子晶体光纤的光源，能够在红外区域产生可调谐飞秒孤子。通过测量和数值模拟，我们表明，输出脉冲的脉宽和光谱宽度保持几乎恒定的整个调谐范围从860到1160 nm。即使在泵浦脉冲严重啁啾（7400 fs ^2）的情况下也能观察到这种显著的行为，这使得调谐装置可以避免使用体积庞大的补偿光学器件或使用另一根光纤来进行色散补偿。
2012-02-15 physics.optics
Designing an ultra negative dispersion Photonic Crystal Fiber (PCFs) with square lattice geometry
在这篇文章中，我们从理论上研究了双芯光子晶体光纤的色散特性，通过改变不同的参数，基于正方形晶格的几何形状。由于内纤芯和外纤芯之间的折射率在耦合波长处的斜率变化很大，光纤呈现出很大的负色散。详细研究了不同的几何参数，即孔间距（间距）和不同的空气孔直径（d）的依赖性。通过适当调整可用参数，在1550 nm波长附近获得了-47，500 ps/nm/km的高负色散值。我们提出的光纤将是一个很好的设备，在长距离数据传输的色散补偿是千倍以上的可用的DCF。
2014-12-31 physics.optics
Low-loss photonic crystal fibers for transmission systems and their dispersion properties
我们报道了一种单模光子晶体光纤，在1550 nm处的衰减和有效面积分别为0.48 dB/km和130平方微米。据我们所知，这是对于不是由VAD制备的二氧化硅制成的PCF报告的最低损耗，同时是低损耗（< 1 dB/km）PCF的最大有效面积。我们简要地讨论了光子晶体光纤在数据传输中的未来应用，并首次通过数值计算和实验研究了群速度色散与模场直径的关系
2004-03-26 physics.optics
Photonic antiferromagnetic topological insulator with a single surface Dirac cone
本研究理论结合实验发现了一种受时间反演与半晶格平移联合对称保护、承载单个表面狄拉克锥的三维光子反铁磁拓扑绝缘体，首次实现光子反铁磁拓扑绝缘体及强拓扑绝缘体的光子类比。
2025-01-13 physics.optics
Geometric Optimization and IPA-Induced Dispersion Tuning in Solid-Core Photonic Crystal Fibers
本研究数值分析了实芯光子晶体光纤的几何结构与异丙醇渗透对光学参数的影响，发现减小芯径可将零色散波长调至646纳米并提升非线性系数72%，为超连续谱产生与传感提供了设计框架。
2025-10-31 physics.optics
Fourier synthesis dispersion engineering of photonic crystal microrings for broadband frequency combs
本文提出基于傅里叶合成的光子晶体微环色散工程方法，通过调节单个谐振频率实现任意色散定制，实验展示了多种色散分布并仿真验证了任意频率梳光谱包络定制。
2023-07-11 physics.optics
Topological edge states in photonic Floquet insulator with unpaired Dirac cones
本文提出一种蜂窝晶格光子Floquet绝缘体，其光谱具有不成对狄拉克锥，可在相反子晶格失谐区域边界支持无谷间散射的单向拓扑边缘态，并用非零谷陈数表征其拓扑性质。
2024-07-06 physics.optics
Dirac-vortex topological photonic crystal fibre
光子晶体光纤的成功很大程度上依赖于二维光子晶体在横截面上的无穷变化。在这里，我们提出了一种拓扑带隙光纤，其沿面内方向的带隙通过具有涡旋相位的狄拉克晶格的广义凯库勒调制打开。然后，保证中间带隙缺陷模的存在，以在该Dirac-vortex光纤的芯部引导光，其中引导模的数量等于空间涡旋的缠绕数量。单涡旋设计为一个倍频程的带宽提供了单偏振单模。
2020-11-20 cond-mat.mes-hall physics.optics
Tilted and type-III Dirac cones emerging from flat bands in photonic orbital graphene
狄拉克材料是Weyl半金属的二维伙伴，其特殊的电子性质源于其能带结构中的线性交叉。当狄拉克点周围的色散倾斜时，出现了复杂的输运现象，如修正的克莱因隧穿，本征反常霍尔效应和亚铁磁性。然而，狄拉克材料是罕见的，特别是倾斜狄拉克锥。最近，人造材料的积木目前的轨道自由度已经出现作为有前途的候选人的工程异国情调的狄拉克色散。在这里，我们利用蜂窝晶格中排列的光子谐振器的轨道结构来实现半狄拉克，倾斜的光子晶格，最有趣的是，III型狄拉克锥，结合平面和线性色散。倾斜的圆锥出现从接触的平面和抛物线带与非平凡的拓扑电荷。这些结果为合成具有非常规输运性质的轨道狄拉克物质开辟了道路，并与极化激元非线性相结合，研究光子晶格中的拓扑和狄拉克超流体。
2018-07-23 cond-mat.mes-hall physics.optics
Fast dispersion tailoring of multimode photonic crystal resonators
我们介绍了一种数值方法，它允许大大加快多模光子晶体谐振器的设计。具体来说，我们证明了一个重要的一类这样的纳米结构的光学响应是准确地再现一个简单的，一维模型，在整个光谱范围内的利益。该模型可以描述各种锥形光子晶体结构。数量级更快地解决，我们的方法可以用来优化纳米级腔的某些属性。在这里，我们考虑的情况下，纳米束腔，其中的限制结果从其宽度的调制。宽度的分布被优化，以便使谐振器色散分布变平（使得所有模式在频率上相等地间隔开）。这一结果对于非经典光参量发生器、纳米光梳和锁模激光源的设计具有重要意义。我们的方法可以很容易地扩展到复杂的几何形状，多个参数描述。
2022-10-21 physics.optics
The Effect of Symmetry Breaking in Coupled Cavity Photonic Crystal Waveguide on Dispersion Characteristics
本研究通过在光子晶体耦合腔波导中引入不同角度的辅助杆打破腔区对称性，实现慢光操作并提升群带宽积675%，还实现了彩虹捕获，对光信号处理等应用有积极意义。
2024-09-24 physics.optics
Density of Bloch states inside a one dimensional photonic crystal
基于一维光子晶体（1D PC）的色散关系，推导了1D PC中Bloch电磁态密度的表达式。该公式适用于任何具有已知色散关系和等频面的各向异性介质。利用可见光区的一维光子晶体参数，计算了不同模式的布洛赫态密度。
2021-10-31 physics.optics
Improving efficiency of supercontinuum generation in photonic crystal fibers by direct degenerate four-wave-mixing
数值研究了零色散波长647 nm附近的低功率30 ps脉冲泵浦下光子晶体光纤中超连续谱的产生。我们展示了如何通过设计色散来显著提高效率，以允许由简并四波混频（FWM）直接从泵浦产生的广泛分离的谱线加宽和合并。通过适当修改的色散分布的额外的四波混频斯托克斯和反斯托克斯线的生成结果在有效的800 nm宽的SC的生成。模拟结果表明，预测的有效SC生成是更强大的，可以生存的光纤缺陷建模为随机波动的色散系数沿光纤长度。
2003-04-07 physics.optics
