Group delay of electromagnetic pulses through multilayer dielectric mirrors beyond special relativity
本文研究了光脉冲通过多层介质镜（MDM）与引力波（GW）耦合后的群延迟。我们发现对于透射波包，延迟随MDM长度线性增加，而哈特曼效应消失。我们的研究提供了深入了解量子隧穿和GW的性质。
2012-11-27 gr-qc physics.optics
Low-loss amorphous dielectric metasurface mirror for precision optical cavities
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
本文设计并实验实现了1064 nm波长下低损耗非晶介质超表面反射镜，峰值反射率99.10%，损耗0.26%，可将涂层布朗噪声降低3-5倍，有望提升精密光学腔性能。
2026-09-30 physics.ins-det physics.optics
Chiral Optical Tamm States at the Interface between a Cholesteric and an All-Dielectric Polarization-Preserving Anisotropic Mirror
手征光学Tamm态是光在保偏各向异性镜和光学手征介质（如胆甾相液晶）之间的界面处的一种新的局域态。在这项研究中，无金属保偏镜用于有效的谐振控制。强调了全介质结构在获得高Q值方面的优势。光在界面附近局部化，并且场随着离界面的距离呈指数衰减。场到手性介质中的穿透在对应于光子带隙的波长处并且接近螺旋的节距处几乎被阻挡。保偏镜还具有另一个光子带隙。我们的分析与精确计算非常吻合，可实现激光和传感应用的智能设计。
2018-08-19 physics.optics
Methods for 3-D vector microcavity problems involving a planar dielectric mirror
我们开发并演示了两种数值方法来解决这类开放腔问题，其中涉及一个弯曲的，圆柱对称的导电镜面对一个平面介质堆。这种圆顶形腔由于其将光紧密聚焦到平坦表面上而有用。第一种方法使用贝塞尔波基。从这种方法发展出一种双基方法，它最终使用多极基。每一种方法都适用于标量场和电磁矢量场，并给出了明确的“最终用户”公式。所有这些方法都完全通过其s和p偏振的2 \times 2传递矩阵来表征任意介质堆叠反射镜。我们解释我们的方法的理论和实践的局限性。非平凡的演示，包括一个堆栈诱导的效果（近退化拉盖尔-高斯模式的混合），可能会持续任意远到傍轴极限。处理了50 λ大的腔，远远超过了以前报道的任何矢量解。
2004-06-23 physics.optics
Metamaterial Coatings for Broadband Asymmetric Mirrors
我们报道了具有高反射不对称性的纳米复合金属-介质薄膜涂层的设计和制备。应用基本的色散工程原理来模拟宽带和大反射率的不对称性，我们得到了一个模型的超材料膜的介电函数，非常类似的无序金属介电纳米复合材料的有效介电常数。使用沉积在玻璃衬底上的无序纳米晶银膜实现的涂层证实了理论预测，表现出对称的透射率，大的反射率不对称性和独特的平坦反射率不对称性。
2007-03-10 physics.optics
High-precision and low-noise dielectric tensor tomography using a micro-electromechanical system mirror
本研究提出一种基于微机电系统镜的增强照明策略，实现了高精度、低噪声的介电张量层析成像，为各向异性材料的双折射研究提供了强大工具。
2024-02-14 cond-mat.soft physics.optics
Degradation of Ta$_2$O$_5$ / SiO$_2$ Dielectric Cavity Mirrors in Ultra-High Vacuum
本文研究超高真空中Ta$_2$O$_5$/SiO$_2$介质腔镜的退化问题，发现高温烘烤导致表面粗糙度增加，归因于氧还原和钽亚氧化物缺陷生长，并提出避免退化的建议以促进腔耦合量子系统的应用。
2023-08-31 physics.atom-ph physics.optics
Deterministic Transferable Planar Dielectric Mirrors for Investigating Strong Light-Matter Coupling
Julius-Maximilians-Universität Würzburg（维尔茨堡朱利叶斯-马克西米利安大学）
本文提出一种确定性干转移方法，用于制造完整的介电微腔，采用上下SiO₂/TiO₂布拉格镜，无需后生长剥离工艺，实现Q因子达4×10³，利用单层WS₂作为活性介质，在室温及低温下观察到强激子-光子耦合信号。
2026-04-24 cond-mat.mes-hall physics.optics
Proton irradiation robustness of dielectric mirrors for high-finesse Fabry-Pérot resonators in the near-infrared spectral range
我们表明，质子辐照与注量的$3.6\times10^{10}$ /cm $^{2}$在低能量（$<$ 36 MeV）和$1.46 \times 10^{10}$ /cm $^{2}$在高能量（40 MeV和90 MeV的组合）的介质镜的法布里-珀罗腔的精细度约为700 000的原因小于5%的精细度的变化。此外，没有观察到对腔的耦合效率的影响，效率约为70%。辐照使用的光谱近似于为时空探测器和量子等效空间测试（STE-QUEST）任务[ \url{http://sci.esa.int/ste-quest/} ]提出的持续时间为5年的高度椭圆地球轨道的质子能谱。
2013-10-02 physics.ins-det physics.optics
Mirror-backed dielectric metasurface sensor with ultrahigh figure of merit based on super-narrow Rayleigh anomaly
具有大的局部场增强的等离子体纳米结构已经被广泛研究用于传感应用。然而，由于相对高的欧姆损耗，品质因数以及因此感测品质因数受到限制。在这里，我们提出了一种新的等离子体传感器的基础上超窄瑞利异常（RA）的反射镜背介电超颖表面的质量因数。模拟结果表明，在这样的超颖表面的RA可以有一个超高的品质因数的16000在可见光区，这是一个数量级大于最高值的等离子体纳米结构。我们将这种惊人的性能归因于远离金属膜的增强的电场。超高的品质因数和限制在覆盖区的极大增强的场使得反射镜背衬的电介质超颖表面成为用于感测的理想平台。我们表明，这种基于RA的元表面传感器的品质因数可以高达15930/RIU。此外，我们揭示了基于RA的等离子体传感器具有一些典型的特征，为结构设计提供指导。我们希望这项工作能够推动高性能等离子体超颖表面传感器的发展。
2021-11-27 physics.app-ph physics.optics
Tunable bilayer dielectric metasurface via stacking magnetic mirrors
功能可调性、环境适应性和易于制造是超颖表面中高度期望的特性。在这里，我们提供了一个由两个堆叠的相同电介质磁镜组成的可调双层超表面，它们由主导电偶极和其他磁多极激发，在界面附近表现出非局部电场增强和高反射。与通过两种不同功能的结构直接叠加实现的可调谐性不同，我们通过控制两个磁镜界面附近的层间耦合实现了高反射和高透射的可逆转换。当层间距较小时，磁镜效应增强了层间耦合。减小双层超颖表面的层间距导致更强的层间耦合和超原子的散射抑制，这导致高透射率。相反，增加间距导致层间耦合减弱和散射增强，从而导致高反射。双层超颖表面的高透射率具有良好的鲁棒性，这是由于具有层间耦合的元原子可以保持对相邻元原子运动和无序位置扰动的散射抑制。该工作为设计可调谐超颖表面提供了一种简单的方法（即堆叠磁镜），为高性能光开关在通信和传感领域的应用提供了新的思路。
2022-03-18 physics.app-ph physics.optics
Photo-Thermal Transfer Function of Dielectric Mirrors for Precision Measurements
以膜系设计为输入，计算了入射到介质镜上的吸收功率到有效反射镜位置的光热传递函数。的效果被发现改变对应于扩散长度的涂层厚度的频率的振幅和符号。计算了Advanced LIGO中使用的$Ti$掺杂的${\rm Ta_2O_5:SiO_2}$涂层和结晶${\rm Al_xGa_{1-x}As}$涂层的传递函数。在高频率下的传递函数的形状被示出是有效吸收深度的敏感指标，提供了一个潜在的强大的工具，以区分涂层内部吸收与表面污染相关的吸收。光热效应的符号变化也可以用于稳定基于辐射压力的光机械系统。还提供了对先前公布的热光噪声估计的高频校正。最后，估计质量的热光噪声消除发生在微调${\rm Al_xGa_{1-x}As}$涂层需要详细的热流分析，本文完成。
2015-01-07 gr-qc physics.ins-det physics.optics
Tuning Multipolar Mie Scattering of Particles on a Dielectric-Covered Mirror
本文提出将硅微球置于介质覆盖反射镜上，通过 Mie 共振与驻波、波导模式耦合来调控多极散射，并展示中红外单粒子分子指纹检测与光排斥力应用。
2023-11-11 physics.app-ph physics.optics
Designing a low-loss high reflectivity mirror for gravitational waves detectors by combining a dielectric metasurface and a multilayer stack
Aix Marseille Univ, CNRS, Centrale Med, Institut Fresnel（艾克斯-马赛大学、法国国家科学研究中心、中央理工学院马赛分校、费斯尼尔研究所）；Laboratoire des Matériaux Avancés—IP2I, Université de Lyon, CNRS/IN2P3（先进材料实验室—IP2I、里昂大学、法国国家科学研究中心/法国国家核子和粒子物理研究所）
本文提出结合超材料和多层堆叠的新型镜面设计，以降低热噪声并提高反射率，通过减少层的数量和优化材料，显著降低热噪声性能。
2026-07-29 astro-ph.IM physics.optics
Specular-reflection photonic hook generation under oblique illumination of a super-contrast dielectric microparticle
最近，我们的工作报告的可能性，克服临界条件的平面光波衍射介电颗粒，这是通常所知的“折射率对比度小于2”的局域光子纳米射流。为此，提出了一种新的基于超反差微粒（n~2）的反射模式光子纳米射流产生的几何方案。在本文中，通过数值FDTD计算的光学近场结构的二维和三维介质微粒（圆柱体，球体），我们扩展我们的考虑的情况下，倾斜的粒子在镜照明，并提出新的物理现象所考虑的光子几何。这些是准逆行光子纳米射流的产生后，倾斜的粒子照明和形成的“镜面反射光子钩”（S-钩）的形式的光场局部化的曲线空间区域。通过改变入射光的方向和平面镜的旋转，分析了两种不同的制度的s-钩形成。
2020-09-25 physics.optics
Lower bound on the thickness of broadband dielectric mirrors
University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）
该研究推导了宽带无损耗介质镜总厚度的下界，明确了影响下界的因素及材料品质因数，发现可实现厚度约为下界的两倍。
2026-08-28 physics.app-ph physics.optics
First-Principles Prediction of Nonlinear Optical Response in TiO$_2$ for High-Power Dielectric Mirror Applications
Kobe University（神户大学）；Osaka Research Institute of Industrial Science and Technology (ORIST)（大阪产业技术研究所）；The University of Osaka（大阪大学）
本研究采用TDDFT第一性原理模拟，揭示TiO₂在10¹³ W/cm²激光强度下的非线性光学响应，对比其不同晶相的光学特性，为高功率介质镜应用提供微观光学退化机制的见解。
2026-08-31 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Tight Non-Radiating Bends of 3D-Printed Dielectric Image Lines Based on Electromagnetic Bandgap Mirrors
本文提出利用紧凑易制的电磁带隙单元实现140-220 GHz频段3D打印介质镜像线的无辐射窄弯曲，避免传统方法的大曲率或介电常数渐变需求，实现宽带低损耗传输并提升线间隔离度达30 dB。
2024-03-07 physics.app-ph physics.optics
Comparative numerical studies of ion traps with integrated optical cavities
我们研究了一系列的射频离子阱的几何形状，并调查其捕获电位的集成介质腔镜的效果。我们的目标是确定离子阱和腔的配置，最适合实现小腔体积，从而大的离子-光子耦合所需的可扩展的量子信息网络。特别是，我们调查的捕获电位失真所造成的介质材料的腔镜为不同的反射镜取向相对于捕获电极，以及反射镜错位。分析了反射镜材料的介电常数、表面电导率等对反射镜性能的影响，并研究了表面电荷对反射镜性能的影响。最小的捕获电位失真被发现，如果腔沿电极几何形状的主要对称轴对齐。这些腔配置也似乎是最稳定的任何镜子失调。
2016-10-18 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Monitored wet-etch removal of individual dielectric layers from high-finesse Bragg mirrors
在单个光学器件上沉积定制的介电涂层是极其昂贵的。一种解决方案是在许多光学器件上批量涂覆额外的介电层，然后根据需要从各个光学器件上去除层。在这里，我们提出了一种低成本，单步，监控湿法蚀刻技术，用于可靠地去除（或部分去除）个别SiO $_2$和Ta $_2$ O $_5$介电层，在这种情况下，从高反射率光纤反射镜。通过浸入酸和监测带外反射光，我们表明迭代（或连续）去除六个双层是简单的。在每个阶段，我们用法布里-珀罗腔表征涂层性能，观察到精细度从92，000 $\pm$ 3，000到3，950 $\pm$ 50的预期逐步降低，没有发现增加光学损耗的证据。蚀刻还在单个双层之后去除光纤的侧壁涂层，并且在六个双层之后，将剩余的涂层限制在光纤尖端中心处的直径为$\sim$ 50- $μ$ m的基座上。溶液上方的气相蚀刻产生锥形的“池线索”包层轮廓，在尖端附近以$\sim$ 0.3 $^\circ$的角度将光纤直径（标称125 $μ$ m）减小到$\sim$ 100 $μ$ m。最后，我们注意到，通过这种技术产生的数据提供了一个敏感的估计层的光学深度。这种技术可以很容易地适用于自由空间光学和其他涂层。
2020-06-22 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Mirror Surface Nanostructuring via Laser Direct Writing -- Characterization and Physical Origins
本文研究在介电镜上添加吸收层实现激光直写纳米结构化的方法，表征其可逆与永久成分的物理机制，为光学微腔和光子玻色-爱因斯坦凝聚实验提供新功能镜面。
2022-11-09 physics.optics
Exciton-polaritons in a monolayer semiconductor coupled to van der Waals dielectric nanoantennas on a metallic mirror
本文利用金衬底上的高折射率范德华WS₂纳米天线调控Mie模式，实现与单层WSe₂激子的室温强耦合，观测到Rabi劈裂超80 meV的Mie-极化激元，并展示其非线性比金上单层WSe₂激子高一个数量级。
2025-06-05 physics.optics
Broadband, High-Reflectivity Dielectric Mirrors at Wafer Scale: Combining Photonic Crystal and Metasurface Architectures for Advanced Lightsails
针对星际光帆需米级、超轻、宽带高反射的难题，设计制备了覆盖4英寸晶圆的双层介质光子晶体光帆，实现加速全多普勒波长范围>70%反射，米级质量仅几克，为星际探索提供关键技术支撑。
2023-12-07 physics.app-ph physics.optics
Tutorial: Opto-mechanical cooling by the back-action of cavity photons
我们提出了一个简单的经典分析的光与法布里-珀罗腔的相互作用，包括一个固定的（介质）前镜和一个振动的后镜。在绝热近似下，返回光呈现边带对称性，一旦光子寿命变得与后视镜的振荡周期相当或更长，边带对称性就会消失。当振荡周期比腔光子寿命短时，必须以不同的方式处理问题，将振动镜视为散射体，将一部分入射光发送到边带频率。在适当的失谐下，腔的内部辐射压力可以抑制或放大镜子的振动;前者是通过腔光子的反向作用进行光机械冷却的物理原理。
2015-09-01 physics.class-ph physics.optics
Effect of interference on thermal noise and coating optimization in dielectric mirrors
高反镜的光学多层膜对法布里-珀罗谐振腔的性能有着重要的影响。这些涂层中的热（布朗）噪声会产生过量的相位噪声，这会严重降低使用这些腔体进行高精度测量的灵敏度，特别是在激光引力波天线（例如LIGO项目）中，这是目前阶段的主要限制因素之一。我们提出了一种方法来准确地计算这种影响，并分析了不同的策略，以减少它通过优化涂层。传统上，该噪声被计算为好像光束从反射镜的表面反射，由于每层的波动的总和而波动。然而，光束实际上穿透涂层，并且层的布朗膨胀导致涂层中干涉的退相，并且因此导致反射相位的附加变化。层厚度的波动改变介质中的应变，因此由于光弹性效应改变该层的折射率。这种额外的影响也应该考虑。通过改变高折射率层和低折射率层的总层数和厚度，可以使噪声更小，从而保持反射率。我们展示了如何优化涂层可以构建解析，而不是像以前一样数字。我们还检查了使用内部谐振层和优化的帽层来降低热噪声的可能性。
2011-02-18 gr-qc physics.optics
Design of Optical Metamaterial Mirror with Metallic Nanoparticles for Broadband Light Absorption in Graphene Optoelectronic Devices
一般的金属镜（即，平坦的金属表面）已经是一种流行的光学元件，其可以对薄膜光电子器件贡献宽带光吸收;然而，这种具有反射相位反转的电反射镜不可避免地导致在反射镜表面附近最小化电场的问题（在距离反射镜的四分之一波长处最大化电场）。当深亚波长尺度的二维（2D）材料（例如，石墨烯和二硫化钼）作为有源沟道层实施到光电子器件中。这项工作的目的是构思使用浮栅石墨烯光电探测器的电荷存储层（嵌入电介质基质中的球形Au纳米颗粒（AuNP））作为磁镜的想法，这使得该设备能够利用宽带光吸收的增加。特别地，我们系统地检查了球形AuNP单层在介电基质内的多功能组装（即，光学超材料反射镜），其应该被设计为放置在用于浮栅器件的石墨烯沟道层的正下方，实际上可以被视为有效的磁反射镜。除了能够增强宽带光吸收之外，得益于化学合成的最新进展，对AuNP的各种结构基序的通用访问为光学超材料镜的复杂工程提供了令人信服的机会。AuNP组装与光刻相关程序的高度可操作性可以使该策略广泛适用于各种薄膜光电子器件。因此，我们的研究表明，在推进深亚波长尺度的光电子器件内的光-物质相互作用的合理工程的反射镜的设计的优势。
2015-03-31 physics.optics
High-$β$ lasing in photonic-defect semiconductor-dielectric hybrid microresonators with embedded InGaAs quantum dots
本文提出一种基于掩埋光子缺陷的准平面半导体-介质混合微腔设计，在嵌入InGaAs量子点的腔中实现低至0.28 μm³的模式体积和高β激射，无需复杂横向纳米加工，并展现出优异的温度稳定性。
2023-09-19 cond-mat.mes-hall physics.optics
Substrate-induced maximum optical chirality of planar dielectric structures
本研究针对平面介质结构增强光学手性需打破面外镜面对称的难题，发现低折射率衬底可在非手性超构结构中诱导最大光学手性，通过谐振态展开微扰分析揭示其机制，并经光子晶体膜光透射实验验证。
2024-08-20 physics.optics
Diamond Mirrors for High-Power Lasers
高功率激光器具有许多科学和工业应用。一些关键领域包括制造业中的激光切割和焊接、聚变反应堆或国防应用中的定向能、医学中的激光手术以及半导体行业中的先进光刻技术。这些应用需要光学部件，特别是反射镜，其承受高的光功率以将光从激光器引导到目标。通常，反射镜由不同折射率和厚度的多层涂层组成。在高功率下，这些层中的缺陷导致光的吸收，从而导致热应力和对反射镜的永久损坏。在这里，我们设计，模拟，制造和演示单片和高反射介质镜，在高激光功率下工作而不损坏。这些镜子是通过在单晶金刚石表面蚀刻纳米结构来实现的，单晶金刚石是一种具有特殊光学和热性能的材料。我们测量的反射率大于98%，并证明使用10千瓦的连续波激光在1070 nm，强度高达4.6 MW/cm 2的无损伤操作。相比之下，在这些激光功率，我们观察到损坏的光学涂层的基础上的标准介质镜。我们的研究结果开创了一种新的宽带光学类别，可在极端条件下工作。
2021-03-03 physics.app-ph physics.optics
Hybrid Photonic-Plasmonic Cavities based on the Nanoparticle-on-a-Mirror Configuration
混合光子-等离子体腔已经作为一种新的平台出现，以增加光-物质相互作用，能够以单独的光子或等离子体腔无法实现的单一方式增强Purcell因子。在迄今为止提出的主要由金属蝴蝶结天线组成的混合腔中，由光刻以可重复的方式限定的等离子体间隙尺寸被限制为最小值\approx 10 nm。镜面上纳米粒子（NPoM）腔在实现最小可能模式体积方面要优越得多，因为可以产生小于1 nm的间隙。在这里，我们设计了一个混合腔，它结合了NPoM等离子体腔和介电纳米束光子晶体腔在横磁（TM）偏振操作。金属纳米颗粒可以放置在非常靠近（< 1 nm）介电腔的上表面，其充当低反射率镜。我们通过数值计算证明，这种混合等离子体-光子腔结构具有高于10^{3}的品质因数Q和低至10^{ \num{-3} }的归一化模体积V，从而导致高的Purcell因子（FP \approx 10 ^5），同时利用当前技术在实验上是可行的。我们的研究结果表明，具有亚纳米间隙的混合腔应该为增强纳米光子系统中的光-物质相互作用开辟新的途径。
2021-06-03 physics.optics
Spatial and polarization structure in micro-dome resonators: effects of a Bragg mirror
基于金属和电介质多层膜反射镜的组合的微圆顶研究使用一个完全矢量的数值基展开方法，精确地占任意布拉格堆栈的影响，可以有效地覆盖大范围的圆顶形状和尺寸。结果从三个不同的观点：（i）的射线光学极限，（ii）的（半）共焦极限，其中精确的波的解决方案是已知的，和（iii）使用矢量高斯光束的傍轴近似。
2004-06-26 physics.optics
Whence the Minkowski Momentum?
电磁波携带亚伯拉罕动量，其密度由p_EM = S（r，t）/c^2给出。这里S（r，t）= E（r，t）\timesH（r，t）是在空间中的点r和时间中的时刻t的坡印廷矢量，E和H是局部电磁场，c是真空中的光速。上述陈述是真实的，无论波是否驻留在真空或在一个ponderable介质，该介质可能是或可能不是均匀的，各向同性的，透明的，线性的，磁性的，等当一个光脉冲进入吸收介质，所经历的介质的力只是部分由于吸收亚伯拉罕动量。当然，这种被吸收的动量表现为洛伦兹力（当脉冲在吸收器内熄灭时），但并非所有介质所经历的洛伦兹力都归因于被吸收的亚伯拉罕动量。我们考虑一种复折射率为n_2+ik_2的吸收/反射介质，它浸没在折射率为n_1的透明介质中，光必须穿过该介质才能到达吸收器/反射器。取决于两种介质之间的阻抗失配，该失配取决于n_1、n_2、k_2，更多或更少的光将耦合到吸收器/反射器中。这种阻抗失配对n_1的依赖性是在某些涉及淹没物体的辐射压力实验中出现闵可夫斯基动量的全部原因。
2012-07-28 physics.optics
Hidden progress: broadband plasmonic invisibility
当前电磁隐身研究的关键挑战是在扩展的带宽上实现隐身。通过在Li和Pendry的地毯下扫描隐形的想法，在镜子上叠加电介质结构，在这方面取得了重大进展。在这里，我们表明，我们可以利用表面等离子体激元在金属表面结构的介电材料，以获得一个独特的控制其传播。我们利用这一点来控制等离子体耦合，并在理论上和实验上证明了在前所未有的带宽（650-900 nm）的隐身。我们的非共振等离子体超材料允许弯曲反射器模仿平面镜。我们的理论预测验证了实验映射的表面光强度在波长800 nm。
2010-03-29 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
Radiation hardness of open Fabry-Perot microcavities
本研究测试光纤端面介质镜构成的Fabry-Perot微腔在常规与FLASH剂量率辐照下的性能，发现300Gy以上剂量未造成反射镜吸收退化，验证了其优异辐射硬度，可为高分辨活体辐射剂量计等应用提供支撑。
2024-04-12 physics.med-ph physics.optics
Optomechanical damping of a nanomembrane inside an optical ring cavity
我们从实验和理论上研究了在介质镜制成的光学环形谐振腔中与光耦合的机械纳米振荡器。我们确定了一个光学机械阻尼机制，这是从根本上不同的众所周知的冷却驻波腔。然而，在驻波腔中，机械振荡使腔的谐振频率偏移，而在环形谐振器中，频率不改变。相反，节点的位置随着机械偏移而移位。我们推导出阻尼率和测试实验结果与氮化硅纳米膜。结果表明，必须考虑介质镜涂层的小缺陷的散射来解释测量的阻尼率的值。我们扩展了我们的理论模型，并考虑在腔中的第二个反射器，捕获镜后向散射的影响。这个模型也可以用来描述两个膜的情况，都与腔场相互作用。这可能是有趣的未来的工作同步的远距离振荡器耦合腔内光场。
2016-08-09 physics.optics
Optical Magnetic Mirrors without Metals
由光学电场和金属的自由载流子之间的强相互作用引起的光波从金属的反射伴随着反射的电场的相位反转。实现高反射率的远不常见的途径利用材料与光学磁场之间的强相互作用来产生不反转反射电场的相位的磁镜。在光学频率下，强相互作用所需的磁性只能通过使用人工定制的材料来实现。在这里，我们实验证明，第一次，磁镜行为的低损耗，全介质超颖表面在红外光学频率通过直接测量的相位和振幅的反射光波。横向电偶极子放置在非常接近磁镜的增强吸收和发射可以导致令人兴奋的传感器，光电探测器和光源的新进展。
2014-03-06 physics.optics
Photon reflection by a quantum mirror: a wave function approach
我们从第一性原理推导出反射时光子和量子镜之间的动量交换，通过考虑由镜面对光子波动方程施加的边界条件。我们表明，系统通常最终在纠缠态，除非镜的位置不确定性是远远小于光子波长，当镜子的行为经典。我们的处理使我们直接得出这样的结论：光子动量具有已知的值hk/2π。这意味着当反射镜浸没在电介质中时，光子辐射压力与介质折射率n成比例。因此，我们的工作有助于亚伯拉罕-闵可夫斯基关于介质中光的动量的长期争论。我们通过将闵可夫斯基动量（与n成正比）与光的正则动量相关联来解释结果，正则动量自然出现在量子公式中。
2016-01-15 physics.optics quant-ph
Bragg Reflection Waveguide: Anti-Mirror Reflection and Light Slowdown
实验研究了介质布拉格反射波导结构（SiO $_2$ /TiO $_2$）在截止频率附近的光群速度降低效应。描述了布拉格反射波导的抗镜反射效应，并将其用于“慢光”的检测。实验是使用钛宝石激光脉冲长度约100 fs。示出了具有$\sim$ 10的分数脉冲延迟（归一化为脉冲宽度）的群指数$n_g \sim$ 30。讨论了基于布拉格反射波导结构的慢光器件在实现上存在的问题和前景。
2010-11-24 cond-mat.mes-hall physics.optics
Upper Limit to the Transverse to Longitudinal Motion Coupling of a Waveguide Mirror
波导反射镜具有纳米结构的表面，其可以潜在地提供相对于常规电介质反射镜的热噪声的显著降低。然而，为了避免由于镜横向于反射光的运动而引入额外的相位噪声，它们必须具有抑制与入射光平移穿过纳米结构化表面相关联的相位效应的机制。已经表明，通过仔细选择参数，可以抑制这种附加相位噪声。我们提出了一个实验测量的横向耦合到纵向位移在这样的波导反射镜设计为1064 nm的光。我们放置一个上限的水平上测得的横向到纵向耦合的一部分，在一万七千分之一，95%的置信度，代表了一个显着的改善，比以前测得的光栅镜。
2015-08-10 astro-ph.IM gr-qc physics.optics
Photonic Jackiw-Rebbi states in all-dielectric structures controlled by bianisotropy
电介质粒子的电共振和磁共振最近揭示了一系列令人兴奋的应用，在纳米级的光转向。粒子反转对称性的破坏进一步改变其电磁响应，从而产生双各向异性，也称为磁电耦合。最近的研究表明，磁电耦合在光子拓扑超材料的实现中起着至关重要的作用。为了进一步揭示这一基本联系，我们设计并实验测试了由电介质粒子组成的一维阵列，该阵列具有重叠的电共振和磁共振以及破缺的镜像对称性。翻转阵列中一半以上的元原子，我们观察到界面态的出现，提供了著名的Jackiw-Rebbi模型的光子实现。我们追踪这些状态的起源的事实，即粒子的双各向异性响应的局部修改影响其与相邻的元原子的有效耦合，这提供了一个有前途的途径，工程拓扑光态。
2019-03-13 cond-mat.mes-hall physics.optics
Optimal Design of Coatings for Mirrors of Gravitational Wave Detectors: Analytic Turbo Solution via Herpin Equivalent Layers
本文给出了引力波探测器反射镜介质膜优化设计问题的解析解，该方法基于Herpin等效层，给出了一个简单的、构造性的解析解。Herpin型设计的性能超过了周期性设计的性能，并且几乎等于通过蛮力获得的数值、非建设性优化设计的性能。请注意，约束优化问题的显式解析构造解的存在性一般不能保证，当找到这样的解时，我们称之为Turbo最优解。
2021-12-08 astro-ph.IM gr-qc math.OC
Vectorial Fluorescence Emission from Microsphere Coupled to Gold Mirror
我们报告的产生，和动量空间分布的荧光发射从个别二氧化硅微球染料涂层金镜。利用偏振分辨光学能量动量显微光谱研究了通过微球回音壁模式介导的分子荧光发射。我们的实验揭示了腔的分裂模式的强度依赖性作为在远场的平面波矢量和发射偏振的函数。奇异的远场分布可以用球像球模型来理解，进一步揭示了分裂模的偏振依赖性。所呈现的结果揭示了金属-电介质软微腔工程分子发射的潜力，该分子发射可以编码自旋和轨道角动量状态，并且可以进一步外推以实现染料负载的活性元原子和元表面。
2019-09-20 cond-mat.soft physics.app-ph physics.optics
Photo-birefringent effects in crystalline AlGaAs mirror coatings
Physikalisch-Technische Bundesanstalt（德国联邦物理技术研究院）
研究晶体GaAs/AlGaAs涂层中双折射的光致变化，发现双光子或单光子过程主导，并通过外部照明平衡光热光响应来降低噪声。
2026-07-02 physics.optics
Strong coupling regimes of an organic exciton mirror in a microcavity
Carl von Ossietzky Universität Oldenburg（奥尔登堡卡尔·冯·奥西茨基大学）；Friedrich Schiller University Jena（耶拿弗里德里希·席勒大学）；Fraunhofer-Institute for Applied Optics and Precision Engineering IOF（弗劳恩霍夫应用光学和精密工程研究所）；University of Bonn（波恩大学）；University of Iceland, Science Institute（冰岛大学理学院）
研究光腔模式与超薄激子镜耦合导致的强光-物质耦合新机制，通过12 nm J-聚集薄膜实现从弱耦合到超强耦合的调控，揭示了激子镜改变边界条件并连接不同阶光腔模式的现象。
2026-06-25 cond-mat.mes-hall physics.optics
Universal metamaterial absorbe
我们提出了一种通用吸收器的设计，其特征在于可以从可见光调谐到微波频率的谐振频率，独立于所涉及的金属和金属的选择。在共振条件下，对于所有偏振态的光和很宽的孔径角，都有高达99.8%的几乎共振的完美吸收。这些性质源自磁性法布里-珀罗模式，其被超材料层和反射镜限制在$λ/100$厚度的电介质间隔物中。一个通过纳米狭缝的巨大漏斗解释了光是如何被困在这个结构中的。简单的比例定律可以用来设计超薄完美的吸收器，无论材料和所需的谐振波长，使我们的设计真正通用。
2016-03-29 physics.optics
Perfect Single-Sided Radiation and Absorption without Mirrors
来自光子结构的高度定向辐射对于许多应用是重要的，包括高功率光子晶体表面发射激光器、光栅耦合器以及光检测和测距装置。然而，以前的电介质，几层的设计只实现了适度的不对称比，从任意结构的不对称辐射的边界的基本理解仍然缺乏。在这里，我们表明，打破180 $^\circ$旋转对称性的结构是至关重要的实现高度不对称辐射。我们开发了一种通用的时间耦合模理论形式，以推导出与任意面内波矢谐振的光子晶体板顶部和底部的非对称衰减率的界限。在这种形式主义的指导下，我们表明，即使不需要背反射镜，仍然可以实现无限的不对称性，我们提供了实现超过$10^4$的不对称比的设计的数值例子。发射方向也可以通过调谐波矢量或频率从上到下快速切换。此外，我们表明，随着弱材料吸收损耗的增加，这样的结构可以用来实现完美的吸收与单面照明，甚至单程吸收率小于$0.5\%$，没有背反射镜。我们的工作为实现光子学中的高定向辐射和完美吸收提供了新的设计原理。
2016-09-22 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
Low-symmetry lattices of non-chiral meta-atoms for resonant handedness-preserving reflection
Moscow Center for Advanced Studies（莫斯科高等研究中心）；Center for Engineering Physics, Skolkovo Institute of Science and Technology（斯科尔科沃理工学院工程物理中心）；Emerging Technologies Research Center, XPANCEO（XPANCEO新兴技术中心）
本文通过数值和理论分析，研究了由高对称非手性超原子构成的低对称周期晶格（菱形和单斜晶格）实现共振手性保持反射的潜力，并分析了其鲁棒性。
2026-06-11 physics.optics
Ultrastable lasers: investigations of crystalline mirrors and closed cycle cooling at 124 K
Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB)（德国联邦物理技术研究院）；JILA, National Institute of Standards and Technology and University of Colorado（美国国家标准与技术研究院与科罗拉多大学联合物理研究所）
研究了在4 K、16 K、124 K和297 K下运行的三个超稳定谐振腔中的晶体AlGaAs/GaAs光学涂层，发现共振频率受光功率变化的影响超出了传统介质涂层的光电热效应。
2024-04-04 astro-ph.IM physics.optics
High resolution TCSPC imaging of diffuse light with a one-dimensional SPAD array scanning system
本文报道了一种基于线扫描结构的时间分辨单光子计数（TCSPC）成像系统。该系统得益于先进的CMOS单光子雪崩二极管（SPAD）阵列线传感器的高填充因子，有效面积和大尺寸。一个二维图像的构建使用移动反射镜扫描线传感器视场（FOV）的目标，使一个二维的0.26 Mpixel TCSPC图像的有效收购。我们展示了TCSPC成像和定位散射介质中遮挡的物体的系统的能力-特别是定位一系列离散点光源沿光纤淹没在一个高度散射的解决方案。我们证明，通过选择性地使用早期到达的光子进行成像，这些光子比后来到达的光子经历了更少的散射，我们的TCSPC成像系统能够比非时间分辨成像系统定位离散点光源的位置。
2022-06-30 physics.ins-det physics.optics
Optimizing the growth conditions of Al mirrors for superconducting nanowire single-photon detectors
本文通过优化溅射参数制备出粗糙度低于1 nm的高质量铝薄膜，并将其集成到超导单光子探测器中，使780 nm处探测效率从40%提升至70%。
2023-05-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Optical chopper driven by the Casimir force
我们提出了实验方案，并提出了详细的理论的光学斩波器的功能是基于卡西米尔和光的压力之间的平衡。该装置由两个原子级薄的金属反射镜组成的法布里-珀罗微滤波器。其中一个反射镜沉积在固体立方体上，另一个反射镜沉积在受到吸引力Casimir力和排斥力的影响下弯曲的较薄的壁上，所述吸引力Casimir力和排斥力是由于来自在微滤波器的谐振器中放大的连续激光器的光的压力造成的。反射镜之间的间隔距离应仅略微超过激光的半波长。结果表明，在这种情况下，在微过滤器的谐振条件交替服从和打破导致周期性脉冲的透射光。考虑到在几个第一松原频率下金属的介电常数的各向异性，计算卡西米尔压力。原子级薄金属镜的反射率特性的光学光谱范围内发现使用实验一致的唯象方法在文献中早期开发。所有参数的具体值，发现由石英玻璃与Ag镜制成的微过滤器，证明其可操作性。所提出的光学斩波器可能会发现在新兴的纳米技术领域利用量子涨落的影响有前景的应用。
2018-06-21 physics.optics quant-ph
