Stable single light bullets and vortices and their active control in cold Rydberg gases
实现高维稳定的单光子弹和涡旋是非线性光学物理研究中的一个长期目标。另一方面，这种稳定的高维光脉冲的存储和检索可以提供各种应用。在这里，我们提出了一个方案，以产生这样的光脉冲在冷里德伯原子气体。借助于电磁感应透明，里德伯态中强的、长程的原子-原子相互作用被映射到光场，导致巨大的、快速响应的非局域克尔非线性，并形成携带轨道角动量的光子弹和涡旋，它们具有极低的产生功率，极慢的传播速度，可以稳定地传播，具有由局部和非局部克尔非线性的组合提供的稳定性。我们证明，轻子弹和旋涡获得的可以存储和检索系统的高效率和保真度。我们的研究为通过控制冷里德伯气体中的光学非线性来操纵高维非线性光学过程提供了一条新的途径。
2018-12-18 physics.optics
Dissipative light bullets in Kerr cavities: multi-stability, clustering, and rogue waves
我们报道了克尔腔中存在稳定的耗散光弹。这些三维（3D）局部结构由孤立的光弹（LB）组成，或者可能出现在形成明确定义的3D图案的簇中。它们可以被看作是在参考系中以光的群速度在腔内运动的定态。LB的数量及其在3D设置中的分布由初始条件确定，而它们的最大峰值功率对于系统参数的固定值保持恒定。他们的分叉图使我们能够解释这种现象作为一种表现的同宿蛇形耗散光子弹。然而，当注入光束的强度增加时，LB失去了它们的稳定性，并且腔场呈现出巨大的、短的三维脉冲。脉冲幅度的统计特性揭示了一个长尾概率分布，表明极端事件的发生;通常称为流氓波。
2020-11-18 nlin.PS physics.optics
Multi-stage generation of extreme ultraviolet dispersive waves by tapering gas-filled hollow-core anti-resonant fibers
在这项工作中，我们数值研究了一个实验可行的设计锥形氖填充空芯反谐振光纤，我们报告的多个色散波（DW）的产生在90-120 nm的范围内，以及到极紫外（UV）区域。模拟假设具有30 fs 10 $μ$ J脉冲能量的800 nm泵浦脉冲，被发射到具有$34~μ$ m初始芯直径的9巴填充Ne的光纤中，然后逐渐变细到$10~μ$ m芯直径。使用新模型进行模拟，该模型提供了光纤的谐振和反谐振光谱带的损耗和色散的真实描述，并且还重要地包括UV中二氧化硅的材料损耗。我们表明，通过首先生成在预锥形部分的远紫外区域中发射DW的孤子，优化以下锥形结构可以允许与孤子的再碰撞，并进一步将远紫外DW上转换为能量高达190 nJ的极端紫外光，在90-120 nm范围内。这一过程提供了一种新的方法，使用相对较低的气压在极紫外光谱范围内产生光。
2018-06-29 physics.optics
Electromagnetically induced gratings created by extremely short non-overlapping pulses of light in a three-level resonant mediu
本文基于Maxwell-Bloch方程组的数值解，证明在三级共振介质中无需先前研究的近似即可生成和控制布居光栅，且额外能级不破坏该效应，扩展了超短脉冲超快控制量子系统的适用性。
2024-02-18 physics.optics
Nonlinear chiral light generation from resonant metasurfaces
本研究提出一种通用机制，通过共振超表面实现非线性手性光的产生与调控，实验上实现了DNC从-0.86到0.94的连续调谐及3.2飞秒的超快切换，显著提升了手性调控灵敏度。
2025-09-08 physics.optics
Probing electron and hole co-localization by resonant four-wave mixing in the extreme-ultraviolet
非线性光谱技术扩展到X-射线领域是在其起步阶段，但持有的承诺，提供独特的洞察力的动态电荷在光激发过程中，这是基本的，以及应用的兴趣。本文报道了在自由电子激光中观察到氟化锂的三阶非线性过程。探索四波混频（FWM）的产率与到强定域核心激子态与离域Bloch态的跃迁的共振，我们发现共振FWM是电荷定域化程度的敏感探针：当在与LiF芯激子的单光子或三光子共振中时，偶极禁戒跃迁影响非线性响应的细节。我们的反射几何为基础的方法来检测FWM信号，使各种各样的凝聚态样品系统的研究，通过共振跃迁提供原子的选择性，可以很容易地缩放到较短的波长在自由电子x射线激光。
2021-12-03 physics.app-ph physics.optics
Bragg-like microcavity formed by collision of single-cycle self-induced transparency light pulses in a resonant medium
本文提出通过在二能级介质中心碰撞两个单周期阿秒自诱导透明脉冲，可形成参数可快速调整的类Bragg微腔，实现了亚周期时间尺度上的介质动态特性控制。
2024-02-14 physics.optics
Extreme Sub-Wavelength Light Confinement in Plasmonic Film-Coupled Nanostar Resonators
将光限制在极端的亚波长范围内是一项诱人的任务。在这项工作中，我们报告了一项研究的个人等离子体激元膜耦合nanostar谐振器等离子体激元光学模式被困在超小体积。单个金纳米星，从一个平面的金膜分离的薄的介电间隔层，表现出较强的光限制内的子10 nm的体积的纳米星的尖端和膜。通过暗场散射测量的许多个人的nanostars，散射光谱的统计观察，并与广泛的模拟数据进行比较，以揭示共振峰的起源。我们观察到，一个单独的纳米星在一个平坦的金膜可以导致一个共振光谱的单峰，双峰或多峰。此外，这些共振峰在白光照射下强烈偏振。我们的模拟数据显示，一个单独的膜耦合的nanostar谐振器的谐振光谱是有关的nanostar的对称性，以及相对于其放置在金基板上的nanostar的方向。我们的研究结果展示了一种简单的方法来创建一个超小模式体积等离子体平台，这可能是有用的应用程序在传感或增强光-物质相互作用。
2019-12-27 physics.app-ph physics.optics
Resonant Self-Diffraction of Femtosecond Extreme Ultraviolet Pulses in Cobalt
该研究利用自由电子激光飞秒EUV脉冲在钴膜中实现共振自衍射，观测到59 eV M$_{2,3}$边的效率峰及边后精细结构，并以电子温升模型加以解释。
2025-05-12 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Silicon-based Infrared Metamaterials with Ultra-Sharp Fano Resonances
超材料和超表面代表了光操纵、生物和化学传感、非线性光学甚至spaser激光的一个非常通用的平台。这些应用中的许多依赖于超材料的共振性质，这是近场中光能的极端光谱选择性集中的基础。自由空间光耦合到具有高谐振品质因数Q>>1的尖锐谐振元表面中的简单性是相对于极其角度敏感的衍射结构或固有不均匀的高Q光子结构（诸如环形或光子晶体微腔）的显著的实际优点。这种光谱选择性目前对于绝大多数由金属制成并遭受高等离子体损耗的超材料是不可能的。在这里，我们提出并证明了Fano共振全半导体光学元表面支持光学共振与品质因数Q>100，几乎是一个数量级比他们的等离子体对应物支持尖锐。这些硅基结构被证明是平面手性的，为高效的超薄圆偏振器和圆偏振辐射的窄带热发射器打开了激发的可能性。
2013-09-25 physics.optics
Robust three-dimensional high-order solitons and breathers in driven dissipative systems: a Kerr cavity realization
本研究提出在被动驱动非线性腔中激发鲁棒三维高阶孤子与呼吸子的通用方法，通过在光学Kerr腔中引入三维抛物势实现稳定三维孤子态，为观测耗散光子弹和三维呼吸子提供了可靠路径。
2022-12-26 nlin.PS physics.optics
Optical control of resonant light transmission for an atom-cavity system
我们演示了通过一个光学法布里-珀罗腔，建立在一个光谱细胞含有丰富的铷蒸气的传输光的操纵。与$^{87}$ Rb D $_{2}$（$F=2/F=1$）$\leftrightarrow F'$流形共振的光由另一个共振光束与腔模的横向交叉控制。腔传输可以被抑制或增强取决于原子态的耦合由于交叉光束。腔模控制的极端表现是在横向控制光束与腔模相交时透射光强度的过早破坏（负逻辑切换）或累积（正逻辑切换）。稳态和瞬态响应的实验研究。简要讨论了腔透射率变化的机理。
2015-03-29 physics.atom-ph physics.optics
Attosecond dynamics of light-induced resonant hole transfer in high-order-harmonic generation
本文研究了极紫外阿秒脉冲辅助下的高次谐波产生，它可以激发内壳层电子并产生第二个高次谐波平台。基于有效双电子体系的含时组态相互作用单粒子（TDCIS），对氪的一维模型进行了处理，结果表明，XUV辅助的高次谐波谱揭示了半经典电子轨道的持续时间.结果用强场近似解释，并强调了隧穿过程中空穴转移的重要性。最后，讨论了阿秒脉冲串作用下内外空穴间的相干布居数转移。
2017-10-27 physics.atom-ph physics.optics
Dynamical stabilization by vacuum fluctuations in a cavity: Resonant electron scattering in the ultrastrong light-matter coupling regime
我们发展了一个腔中电子被短程排斥势散射的理论。在电子与腔场的超强耦合区，腔场的真空涨落导致了被排斥势核所束缚的准定态极化激元的动力学稳定。当自由电子的能量与受限态的能量一致时，伴随着腔光子发射的电子的极其有效的共振非弹性散射出现。这种效果进行了讨论，作为可能的自由电子源的非经典光的基础。
2022-10-12 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Two-photon resonant excitation of interatomic coulombic decay in neon dimers
最近的可用性强，超短极紫外光源打开了可能性，调查超快电子弛豫过程中的物质在一个前所未有的制度。在这项工作中，我们报告的双光子激发的原子间库仑衰变（ICD）的氖二聚体使用的自由电子激光FERMI@Elettra提供的可调谐强脉冲的观察。FERMI的独特特性（窄带宽，光谱稳定性和可调谐性）允许人们共振激发特定的电离路径，并观察到由库仑爆炸产生的离子产率的ICD机制的清晰签名。用\emph{ab initio}电子结构和核动力学计算解释了实验结果。
2019-02-26 physics.atom-ph physics.optics
Resonant Regeneration in the Sub-Quantum Regime -- A demonstration of fractional quantum interference
光透过墙壁实验（在光学和微波领域）是一个强大的工具，可以用来寻找与光子耦合非常弱的光粒子，如轴子或额外的隐藏扇区光子。共振再生是利用共振腔提高光子再生率的一种新技术，是提高下一代实验灵敏度的最有前途的技术之一。然而，有人怀疑这种方法是否能在非常低的再生率下工作，即平均空腔包含少于一个光子。在这篇文章中，我们报告了一个演示实验，使用极低功率驱动的微波腔，以表明谐振放大工作也在这一制度。根据标准的量子力学，这是一个证明，干涉也工作在小于一个量子的水平。作为一个额外的好处，这个实验表明，腔内的热光子不会造成不利影响。
2011-01-21 hep-ex hep-ph physics.optics
