Intermodal Brillouin scattering in solid-core photonic crystal fibers
我们研究了实芯光子晶体光纤中的模间前向布里渊散射，证明了HE 11和HE 21模式之间的有效功率转换，最大增益系数为21.4/W/km。通过探索不同对称性的力学模式，我们观察到偏振相关和偏振无关的模间布里渊相互作用。最后，我们讨论了挤压膜空气阻尼和泄漏机制的作用，最终关键的PCF结构的工程与增强高阶光学模式之间的相互作用，通过弯曲机械模式。
2020-12-18 physics.optics
Hybrid gap modes induced by fiber taper waveguides: application in spectroscopy of single solid-state emitters deposited on thin films
我们表明，通过模拟，光纤锥形波导可以是一个有效的工具，用于光致发光和谐振，消光光谱的单个发射器，如分子或胶体量子点，沉积在薄的电介质膜的表面上。放置在高折射率膜上，锥形光纤波导引起混合模式波的形成，类似于介电开槽波导模式，其在低折射率间隙区域中提供强场限制。这种间隙限制波的可用性产生潜在的高自发发射增强因子（$\approx20$）、荧光收集效率（$\approx 23%$）和透射消光（$\approx 20%$）水平。预测的荧光和消光水平的两个改善的因素，如果膜，而不是用一个悬浮的通道波导。两种配置，在可见光（$\approx 600 \nm$）和近红外（$\approx 1300 \nm$）光谱范围内的操作进行了评估，表现出类似的性能。
2010-02-19 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
Polarized hyperspectral imaging with single fiber bundle via incoherent light transmission matrix approach
多光谱非相干光的散射是自然场景中常见且不利的信号置乱。然而，由于散射而模糊的光斑仍然保留了许多有待探索的信息。以前的方法无法从散射的非相干光中恢复偏振的高光谱信息，或者依赖于附加的色散元件。在这里，我们通过实验校准或数字仿真的方式推测未知的传输矩阵（TM），提出了非相干照明下扩展物体的传输矩阵（TM）方法。采用光纤束作为强大的成像和色散元件，我们恢复的空间信息在252偏振光谱通道从一个单一的散斑，从而实现单次拍摄，高分辨率，宽带高光谱成像的两个偏振态的廉价，紧凑，光纤束只有系统。基于散射原理本身，我们的方法不仅大大提高了TM方法检索输入光谱信息的鲁棒性，而且还揭示了仅借助简单的光学设置从模糊散斑中探索偏振空间光谱信息的可行性。
2021-01-11 eess.IV physics.optics
High-fidelity spatial mode transmission through a 1-km-long multimode fiber via vectorial time reversal
标准多模光纤支持的大量空间模式是一个有前途的平台，可以将量子和经典通信的信道容量提高几个数量级。然而，长多模光纤的实际应用受到模式串扰和偏振混合的严重阻碍。为了克服这些挑战，我们开发和实验证明了矢量时间反转技术，这是通过数字预成形的波前和偏振的前向传播的信号光束是一个辅助的，向后传播的探测光束的相位共轭。在这里，我们报告了一个平均模式保真度超过80%的210拉盖尔-高斯和厄米-高斯模式，通过使用矢量时间反转超过一个不稳定的1公里长的光纤。我们还提出了一个实用的和可扩展的空间模式复用量子通信协议在长多模光纤来说明潜在的应用，可以通过我们的技术。
2021-03-25 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Dispersion Limited versus Power Limited Terahertz Transmission Links Using Solid Core Subwavelength Dielectric Fibers
在这项工作中，我们提出了一个深入的实验和数值研究的短距离太赫兹通信链路，使用亚波长介质光纤的信息传输和定义的主要挑战和权衡的链路实现。特别是，我们使用空气或泡沫包层聚丙烯芯的亚波长介质太赫兹光纤的各种直径（0.57-1.75毫米），研究链路性能的函数的链路长度高达10米，和数据比特率高达6 Gbps的载波频率为128 GHz（2.34毫米波长）。我们发现，根据光纤直径的不同，传输信号的质量主要受到模式传播损耗或光纤速度色散（GVD）的限制。使用直径小于0.57 mm的光纤实现了超过10米的无差错传输，比特率为4 Gbps。此外，由于亚波长光纤的场是弱限制的，并延伸到空气包层深处，我们研究了模场的范围外的光纤芯，以及光纤弯曲损耗。最后，杆在空气中的亚波长太赫兹光纤为基础的链接的功率预算相比，自由空间通信链路，我们证明了光纤链路提供了一个很好的解决方案，为各种短距离应用。
2020-04-21 physics.app-ph physics.optics
Multi-window SRS imaging using a rapid widely tunable fiber laser
光谱受激拉曼散射（SRS）成像已成为一个有用的工具，发现广泛的应用。然而，更广泛的采用是由庞大的和环境敏感的固态光学参量振荡器（OPO）在当前的SRS显微镜阻碍。此外，由于固态OPO的缓慢波长调谐速度，跨C-H、C-D和指纹拉曼区域的化学信息多窗口SRS成像具有挑战性。在这项工作中，我们提出了一个多窗口SRS成像系统的基础上，紧凑和强大的光纤激光器具有快速和广泛的调谐能力。针对光纤激光器固有的相对强度噪声，我们实现了自动平衡检测，使受激拉曼损耗成像的信噪比提高了23倍。我们展示了真菌，癌细胞和秀丽隐杆线虫在C-H，C-D和指纹拉曼窗口的高质量SRS代谢成像。我们的结果展示了紧凑的多窗口SRS系统的广泛应用的潜力。
2021-08-19 physics.optics
Highly birefringent polymer terahertz fiber with honeycomb cladding
提出了两种高双折射聚合物太赫兹（THz）光纤，光纤包层为蜂窝状，纤芯为椭圆形空气孔。用时域有限差分法研究了两种不同光纤的损耗和模式双折射。结果表明，光纤2可以实现高双折射（大于0.022）和低限制损耗（0.01 dB/m）在一个很宽的太赫兹频率范围。此外，与圆形实芯光纤相比，由于一部分模式功率被捕获在空气孔中，因此可以有效地降低由聚合物材料吸收引起的THz光纤的引导损耗。
2011-11-05 physics.optics
Radially Polarized Conical Beam from an Embedded Etched Fiber
我们提出了一种方法，用于产生锥形光束的基础上的横向折射的TM 01模式从一个双模光纤化学蚀刻后的包层，并控制其径向偏振。导模的全部功率都转移到低衍射的折射光束上。通过一系列方位角检测器和应力控制器的偏振控制提供了通过光纤的稳定的径向偏振的传输。获得了可用于许多应用的固体部件。
2009-08-31 physics.optics
Design of an efficient Mid-IR light source using As2S3 based highly nonlinear microstructured optical fibers
报道了一种用于4.3 μm中红外线光源的高非线性特种光纤的设计。设计了一种具有圆形空气孔的硫系折射率导向型微结构光纤（MOF），并利用掺铥光纤激光器作为泵浦源，在峰值功率为5 W的情况下，实现了四波混频波长转换。实现了约37 dB的峰值增益值，半峰全宽（FWHM）小于3 nm。
2012-05-15 physics.optics
On the initiation of fiber fuse damage in high-power ytterbium-doped fiber lasers
光纤熔断效应可以自发发生并沿光纤传播，造成广泛的损伤，它威胁着所有涉及光纤的应用。本文提出了两个结果。首先，它确立了石英光纤中的光纤熔丝（IFF）的引发是由缺陷引起的吸收引起的。采用三维固体热传导模型，以缺陷诱导吸收为热源，首次模拟了IFF的临界温度和临界光功率。在这种方法中，可以唯一地确定的缺陷的形成能，这提供了关键的信息的化学原因，光纤熔断。其次，本文提出了一种光纤激光器工作温度的评估方法。推导了增益光纤工作温度的一般解析解。计算了976 nm激光二极管（LD）泵浦和1018 nm串联泵浦的10/130 μm掺镱光纤（YDF）放大器的放大结果。讨论了光纤熔丝可能带来的限制。
2022-06-12 physics.optics
Theory of Raman multipeak states in solid-core photonic crystal fibers
在非线性纤维光学中，脉冲分裂是一个重要而又常见的过程。当强激光脉冲入射到高非线性光纤中时，会产生一串基孤子，它们的时间间隔在传输过程中不断增大。这是由于各种扰动的发生，包括高阶色散和拉曼效应。最近，它已被实验观察到，众所周知的法律确定的振幅和每个孤子的时间宽度，但是，由于意外形成的亚稳态2峰局域态与恒定的时间间隔之间的两个最大值，打破。在某些“魔”输入功率附近，双峰态的形成在许多类型的高非线性光子晶体光纤中是很常见的。在这项研究中，我们提供了一个完整的理论理解上述最近的观察。基于“类重力”的潜在方法，我们推导出简单的方程的“魔术”的峰值功率比和脉冲之间的时间间隔形成这些2峰状态。我们开发了一个模型来计算周围的现象可以观察到的输入脉冲的魔输入功率。我们还预测了奇异多峰态的存在，强烈违反微扰脉冲分裂定律，我们研究了它们的稳定性和激发条件。
2010-05-26 nlin.PS 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
Low Spontaneous Brillouin Scattering in Anti-Resonant Hollow-Core Fibers in GHz Frequency Range
本研究比较了反谐振空芯光纤与传统实芯光纤在 GHz 频率 Brillouin 光散射实验中的性能，发现空芯光纤的自发散射信号强度低数个数量级，是低噪声光子实验的最佳单模光传输方案之一。
2025-05-30 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Dual-comb spectroscopy using free-running mechanical sharing dual-comb fiber lasers
本文提出基于自由运行机械共享双光梳光纤激光器与全计算数字相位校正的平衡探测DCS，实现了高相干、高SNR的氰化氢模式分辨光谱测量。
2024-01-25 physics.ins-det physics.optics
Fiber-based biphoton source with ultrabroad frequency tunability
可调谐双光子对于广泛的量子应用是非常重要的。对于某些应用，特别有趣的是一对光子中的两个光子在频率上相距很远的情况。本文报道了一种基于氙填充空芯光子晶体光纤的可调谐双光子源。可调谐性是通过调节光纤内的气体压力来实现的。这使我们能够定制光纤的色散景观，克服基于实芯光纤的双光子源的主要限制。我们报告了一个最大的可调谐性为120太赫兹的压力范围为4巴与30太赫兹/巴的连续移位。在21巴时，一对光子被一个以上的倍频程分开。尽管间隔很大，但两个光子都有很大的带宽。在17巴时，它们在泵的频率周围形成非常宽的（110 THz）频带。
2021-06-18 physics.optics
A new light at the end of the tunnel: fiber gas discharge lasers
针对固态光纤激光器波长受限的问题，研究人员采用充氙的反谐振导波空芯光纤，通过氦-氙余辉放电泵浦实现3500 nm激光输出，验证了激光作用，为多波长柔性光纤激光器开辟了新方向。
2023-12-19 physics.optics
Nd-Doped Polarization Maintaining All-Fiber Laser With Dissipative Soliton Resonance Mode-Locking at 905 nm
将光纤激光器发射移动到低于一微米的区域可以提供对现有固体激光器的更便宜、更紧凑和鲁棒的替代方案。在此，我们首次报道了全光纤保偏结构的钕锁模光纤激光器，其输出波长为905 nm。利用非线性放大环镜（NALM）腔结构实现了自启动脉冲的产生。为了抑制对应于4能级激光方案的1064 nm处的主导发射，我们在NALM环中使用有源光纤-920/1064分复用器-有源光纤的类级联序列。矩形耗散孤子的能量为nJ，谱宽为30 μ m，谱宽为80 - 430 ps，与泵浦功率成线性关系。与数值模拟的良好协议，使我们能够恢复脉冲的形状和宽度的自相关窗口的脉冲。
2023-01-13 physics.optics
Laser Cooling Characterization of Yb-Doped ZBLAN Fiber as a Platform for Radiation Balanced Lasers
光纤激光器的热问题使光束质量恶化，阻碍了其功率缩放的最新进展。反斯托克斯荧光冷却被认为是一种可行的方法来平衡量子缺陷和背景吸收产生的热量。这种辐射平衡的配置依赖于冷却级稀土掺杂增益材料的可用性。在此，我们对掺镱ZBLAN光纤进行了一系列测试，以提取其激光冷却相关参数，并表明它是一种可行的辐射平衡激光冷却介质。特别地，进行详细的激光诱导调制光谱（LITMoS）测试以突出该光纤到冷却状态的转变作为泵浦激光波长的函数。数值模拟支持辐射平衡激光器的可行性，但强调实际的辐射平衡设计对光纤材料性能的要求更高，特别是对背景吸收，比固体激光器冷却实验。
2019-09-30 physics.optics
Direct Nucleation of Hierarchical Nanostructures on Plasmonic Fiber Optics Enables Enhanced SERS Performance
该研究结合固态去湿与选择性晶种生长，在光纤端面直接制备形貌可调的分级Au纳米岛，使穿光纤SERS探针对R6G的检测限达到10^-7 M，较原始纳米岛提升一个数量级。
2025-03-14 physics.app-ph physics.optics
Room-temperature addressing of single rare-earth atoms in optical fiber
本研究在室温下对光纤中单个稀土原子进行了光学寻址，利用锥形光纤结构实现空间隔离，为大规模量子网络提供了稳定且成本效益高的技术平台。
2023-10-17 physics.optics quant-ph
Ultra-large Mode Area Microstructured Core Chalcogenide Fiber Design for Mid-IR Beam Delivery
设计并提出了一种全固态大模场面积（LMA）硫族化物基微结构芯光纤（MCOF），用于中红外光谱区的高功率处理，覆盖大气的整个第二透明窗口（3至5微米）。所提出的特种光纤的芯由以六边形图案排列的几个高折射率棒环组成。研究了有效模面积与高折射率棒的节距和半径的关系。在此特定波长范围内，可实现高达75000平方微米的超高有效模面积，同时保持其单模特性。可忽略的限制损耗以及低色散斜率（接近0.03 ps/km-nm平方）和良好的光束品质因数（M2 1.17）应使该LMA光纤设计作为适合于中IR波长范围的高功率无源应用的潜在候选物对于制造具有吸引力。
2013-05-27 physics.optics
Fully stabilized Er fiber comb at 1 GHz by harmonic modelocking
本文提出一种新型光纤激光器设计，通过谐波锁模在腔内实现多脉冲循环，使Er光纤梳在1 GHz重复率下全稳定运行，突破了传统单脉冲技术的限制，为高频频率梳提供了成熟的光纤解决方案。
2025-06-30 physics.optics
Observation of Replica Symmetry Breaking in the 1D Anderson Localization Regime in an Erbium-Doped Random Fiber Laser
最近在由有机基非晶态固体态薄膜组成的二维随机激光器中，证实了无序磁系统中顺磁到自旋玻璃相变的相似性，从而导致复本对称性破缺现象。我们在这里报告的第一个演示副本对称性破缺的一维光子系统组成的掺铒随机光纤激光器在连续波制度的基础上，一个独特的随机光纤光栅系统，它扮演的角色的随机散射体和安德森局域化制度。从光子顺磁到光子自旋玻璃相的清晰转变，其特征在于Parisi重叠的概率分布函数，被验证和表征。在这种独特的系统中，辐射场只与增益介质相互作用，而提供无序反馈机制的光纤光栅不干扰泵浦。
2016-01-07 physics.optics
Ultra-low phase-noise microwave generation using a diode-pumped solid-state laser based frequency comb and a polarization-maintaining pulse interleaver
我们报道了一种基于半导体泵浦固体激光器的光学频率梳在9.6 GHz载波频率下产生超低相位噪声微波的方法。采用一种新型光纤保偏脉冲交错器，用商用PIN InGaAs光电二极管测得单振荡器相位噪声本底为-171dBc/Hz，创下了这类探测器的记录。此外，使用平衡的光学互相关器进行稳定的频率梳定时抖动的直接光学测量，允许识别系统中的当前相位噪声限制的起源。
2015-10-06 physics.optics
Robust excitation and Raman conversion of guided vortices in chiral gas-filled photonic crystal fiber
光学涡旋独特的环形强度模式和螺旋相位波前使其在许多应用中非常有用。本文首次报道了在扭曲充氢单环空芯光子晶体光纤（SR-PCF）中实现涡旋模之间的高效拉曼频率转换。随着轨道角动量阶数的增加，无扭曲SR-PCF中光涡旋的高保真传输变得越来越困难，这是由于光纤微结构中结构缺陷处的散射。然而，在螺旋扭曲的SR-PCF中，相同模式的左手和右手版本之间的简并被解除，结果是它们在拓扑上被保护免受这种散射。这些光纤的发射效率约为75%，具有高损伤阈值和宽带制导，非常适合进行非线性实验，这些实验需要在长距离内保持相互作用模式的偏振状态和方位角顺序。涡旋相干波（VCW）的内部分子运动，携带角动量，在气体中激发，允许的偏振和轨道角动量的拉曼光谱带进行定制，即使在光谱区域，传统的固体芯波导是不透明的或容易受到光学损伤。
2020-02-24 physics.optics
Single-mode optical fiber for high-power, low-loss UV transmission
我们报道了由熔融石英制成的大模面积实芯光子晶体光纤，即使在相对较高的光功率下也能抵抗紫外线（UV）的日晒。使用的光纤的氢负载和紫外线照射的过程中，我们证明了稳定的单模传输超过数百小时的光纤输出功率为10 mW，在280 nm和125 mW，在313 nm（仅限于可用的激光功率）。在这些波长下，光纤衰减范围从0.9 dB/m到0.13 dB/m，并且不受半径大于50 mm的弯曲的影响。
2014-08-08 physics.optics quant-ph
Exploring the role of polarization in fiber-based quantum sources
本文通过理论分析揭示了光纤中三阶参量下转换与四波混频的极化效应可用于增强探测方案，并将其应用于锥形光纤产生光子三重态及微结构实芯光纤实验设计。
2024-10-17 physics.optics quant-ph
3D printed micro-optics for quantum technology: Optimized coupling of single quantum dot emission into a single mode fiber
未来的量子技术关键在于构建高保真的量子网络。为了实现这一具有挑战性的目标，最重要的是以一种方式连接单量子系统，使得它们发射的单光子以尽可能高的相干度重叠。这需要不同发射器的发射光的完美模式重叠，这需要使用单模光纤。在这里，我们提出了一种先进的制造方法来完成这一任务：我们将3D打印的复杂微光学器件，如半球形和Weierstrass固体浸没透镜以及单InAs量子点顶部的全内反射固体浸没透镜与单模光纤上的3D打印光学器件相结合，并比较它们的关键特性。有趣的是，半球形固体浸没透镜的使用进一步增加了发射器的定位精度低于1纳米时，获取微光致发光地图。系统可以连接在一起并永久固定。该集成系统可以通过浸入液氦中、通过斯特林制冷机或通过闭合循环氦低温恒温器来冷却，而不需要光学窗口，因为所有访问都是通过集成单模光纤。我们确定了理想的光学设计和目前的实验，证明了优秀的高速率单光子发射的高对比度汉伯里布朗和Twiss实验。
2020-07-13 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Highly Sensitive Dual-Core Photonic Metal Fiber
本研究提出一种填充甲苯和乙醇的全固态包层双芯金属光纤（DC-MF）用于温度传感，数值仿真表明其在0至70 C和-80至0 C范围内平均灵敏度分别达-11.64和-7.41 nm/C，且对静水压力不敏感。
2023-08-02 physics.app-ph physics.optics
Localization of light in a random grating array in a single mode fiber
研究了单模光纤中随机间距光纤光栅的光传输特性，并证明了其局域化效应。光在随机介质中的局域化类似于电子在无序固体中的局域化，这是由微妙的波干涉形成的结果。我们测量了每一个额外的光栅制造后的光传输，并发现一个指数衰减遵循本地化理论。随机阵列的一个重要特征是其在长阵列状态下的透射和反射行为与有序光栅相似。除了在一维系统中定位的基本兴趣之外，随机光栅阵列具有潜在的应用，利用制造具有强和宽带反射的长结构的可能性。
2005-03-07 cond-mat.dis-nn physics.optics
Generation of Stable Peak-Power Similaritons through Gain-Managed Nonlinearity
本研究证明增益管理非线性放大机制可在有限增益带宽光纤中产生稳定高峰值功率相似子，实现能量十倍提升，推动高能超短脉冲激光技术发展。
2026-10-09 physics.optics
Fiber Fabry-Perot cavity with high finesse
利用CO2激光加工的反射镜实现了光纤法布里-珀罗腔。它结合了非常小的尺寸，高精细度F>=130000，小腰部和模式体积，以及光纤和腔模式之间良好的模式匹配。这种特征的组合是腔量子电动力学（CQED）的一个重大进步，如最近的CQED实验所示，这种腔使玻色-爱因斯坦凝聚体成为可能[Y. Colombe等人，Nature 450，272（2007）]。它也应该适合于广泛的其他应用，包括耦合到固态发射器，气体检测在单粒子水平，光纤耦合单光子源和高分辨率的光学滤波器与大阻带。
2010-05-01 physics.optics quant-ph
Two-photon microscopy using picosecond pulses from four-wave mixing in a Yb-doped photonic crystal fiber
提出基于掺镱光子晶体光纤四波混频的紧凑皮秒激光源，工作在790 nm，峰值功率约3.8 kW，重复频率可变，在双光子显微成像中实现与飞秒Ti:Sapphire激光器可比的荧光信号。
2025-04-02 physics.optics
Integrated table-top facility for the study of Whispering Gallery Modes in dynamic liquid micro-cavities coupled to sub-micron tapered fibers
本文介绍了一种用于研究固体微腔和液体微腔中高$Q$回音壁模的完整的集成台式装置，重点是用于将光耦合到时间相关的液体微腔中的可靠的亚微米腰部尺寸的锥形光纤的原位制备。实验参数的选择使实验获得了近似绝热的锥形，其束腰尺寸与理论模型一致。在光纤锥形化期间，监测传输功率的振荡，以检查高阶模的耦合，并识别光纤适合于纯单模耦合的点。所制备的锥形光纤具有大于85%的平均透射率和非常好的偏振保真度。锥形光纤已被用于有效地激发和检测二氧化硅微球中的$Q\sim10^7$和硅油微滴中的$Q$直至$7\times10^7$的WGM。
2020-04-22 physics.ins-det physics.optics
Cavity quantum electrodynamics with charge-controlled quantum dots coupled to a fiber Fabry-Perot cavity
我们证明了一个单一的自组装InGaAs量子点和外部光纤镜为基础的微腔之间的非微扰耦合。我们的研究结果扩展了以前实现的可调微腔，同时确保空间和光谱之间的重叠腔模式和发射器，同时允许确定性的量子点的电荷控制。利用共振光谱，我们表明，耦合量子点腔系统是在强耦合的开始，与合作的参数为2。我们的研究结果是实现高效率固态自旋光子界面的一个里程碑。
2012-11-19 cond-mat.mes-hall physics.optics
Depolarized guided acoustic wave Brillouin scattering in hollow-core photonic crystal fibers
利用量子噪声限制的光外差探测技术，我们观测到了光在空芯光子晶体光纤中传输时的偏振噪声。我们比较的噪声频谱的一个标准的光纤，发现增加的噪声，即使光主要是在空气中传输的空芯PCF。结合我们在空芯光子晶体光纤的声学振动模式的模拟，我们提供了一个解释的偏振噪声与导声波布里渊散射（GAWBS）的变化。在此，空芯PCF中的声振动通过调制光子晶体结构的几何形状来影响有效折射率，而不是如在实芯光纤中那样调制光纤芯中的应变。这在由光子晶体结构引导的光中引起偏振噪声。
2015-08-06 physics.optics quant-ph
High-power all-fiber ultra-low noise laser
高功率超低噪声单模单频激光器在干涉计量中有着巨大的需求。坚固、紧凑的全光纤激光器代表了最有前途的技术之一，以取代目前使用的基于注入锁定环形谐振器或多级固态放大器的激光源。在这里，线性偏振的高功率超低噪声全光纤激光器在100 W的功率水平。在研究相对强度噪声（RIN）及其降低方面已采取了特别的注意。采用优化的伺服驱动器直接控制泵浦激光二极管（LD）的驱动电流，获得了高达1.3 MHz的大反馈带宽。RIN在3 kHz和20 kHz之间达到-160 dBc/Hz。
2018-05-23 physics.ins-det physics.optics
Sub-20-Attosecond Timing Jitter Mode-Locked Fiber Lasers
我们演示了14.3阿秒的定时抖动[集成从10 kHz到94 MHz的偏移频率]从188 MHz的重复率锁模Yb光纤激光器的光脉冲序列。为了减小定时抖动，我们缩短了非增益光纤的长度，从而缩短了脉冲宽度，降低了光纤激光器中过多的高阶非线性和非线性啁啾。在100 kHz - 1 MHz的偏移频率范围内，所测量的抖动频谱受到放大的自发发射限制的量子噪声的限制，而在较低的偏移频率范围内，它受到相对强度噪声转换的抖动的限制。这种固有的低定时抖动使两个锁模Yb光纤激光器之间的亚100阿秒同步超过全奈奎斯特频率与适度的10 kHz锁定带宽。所展示的性能是从任何自由运行的锁模光纤激光器测量的最低定时抖动，与抖动最低的钛宝石固体激光器的性能相当。
2014-01-17 physics.ins-det physics.optics
Polariton boxes in a tunable fiber cavity
半导体光子结构中的腔极化激元已经成为探索集成固态器件中量子流体非平衡动力学的实验平台。最近的几个实验表明，这些系统的潜力，揭示量子多体物理驱动耗散系统。到目前为止，所有的实验都依赖于完全集成的设备，几乎没有修改设备属性的灵活性。在这里，我们提出了一种新的方法，用于实现限制腔极化激元，使在原位调谐的腔长，从而极化激元的能量和寿命。我们的设置是基于一个多功能的半集成低温光纤腔平台，这使我们能够证明形成有限的极化激元（或极化激元盒）与前所未有的品质因数。在高泵浦功率下，我们观察到清晰的极化激元激光信号。在强约束条件下，光纤-腔系统可以观察到极化激元阻断效应。
2013-12-03 cond-mat.mes-hall physics.optics
Coupling quantum emitters in 2D materials with tapered fibers
在单个芯片上实现集成光子电路需要控制操作和集成固态量子发射器与纳米光子组件。以前的工作集中在嵌入三维晶体的发射器上--比如纳米金刚石或量子点。相比之下，在这项工作中，我们证明了一个单一的发射器在二维（2D）材料，即六方氮化硼（hBN），与锥形光纤的耦合，并发现收集效率的系统被发现是10%。此外，由于单偶极子特性的发射器，我们能够通过后焦平面成像分析耦合系统的角发射模式。与锥形光纤的良好耦合效率甚至允许以完全光纤耦合的方式进行激发和检测，从而产生真正的集成系统。我们的研究结果提供了证据的可行性，有效地集成在二维材料的光子结构的量子发射器。
2017-01-10 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Geometric Phases in Optics: Polarization of Light Propagating in Helical Optical Fibers
本研究针对螺旋单模光纤中传播的光，推导了偏振特性、斯托克斯参数及光学几何相位（GPIO）的解析表达式，分析了曲率、扭转、双折射、参数波动等因素的影响及GPIO与庞加莱球立体角的关系。
2024-10-07 physics.optics quant-ph
Novel multifunctional plasmonic fiber probe: Enabling plasmonic heating and SERS sensing for biomedical applications
提出一种多功能等离激元光纤探针，通过固态去润湿工艺在光纤端面集成金纳米岛，实现可见光热加热与近红外SERS传感的光谱复用，填补了光纤实验室技术的多功能操作空白。
2025-07-16 physics.med-ph physics.optics
Designing the Mode solving of the photonic crystal fiber via BPM and Exploring the Single-Mode Properties
微结构光纤（MOFs）是近年来光纤光学领域最令人兴奋的发展之一。MOF通常由沿着围绕固体二氧化硅或在某些情况下空气的中心芯的二氧化硅纤维的长度延伸的空气孔的六边形布置组成。MOFs可以表现出许多独特的特性，包括在可见光波长处的零色散和低或高的有效非线性[3]-[17]，通过改变孔的大小及其数量和位置，还可以设计具有仔细控制的色散和模态特性的MOFs。在本文中，我们分析和建模的光子晶体光纤（PCF）的行为，在第一步中使用的传播子方法的基础上的BPM方法。利用BPM软件对光子晶体光纤基模的电场分布进行了模拟。我们还用它来观察有效折射率的变化;有效折射率模型证实了这种光纤可以在任何波长下都是单模的。对光子晶体光纤进行了研究，并对数值模拟方法进行了研究，模拟了光在这种光纤中的传播特性。在此之后，我们使用V参数，因为它提供了一种简单的方法来设计光子晶体光纤（PCF），通过基于最近的公式的PCF的这个参数，我们提供了基于数值的经验表达式，这个量只依赖于两个结构参数，空气孔直径和孔到孔的中心间距。
2012-05-29 cs.OH physics.optics
Fiber laser based stimulated Raman photothermal microscopy with long working distance optics
提出基于光纤激光器的受激拉曼光热显微镜，利用长工作距离光学系统解决传统SRS设备庞大和样品受限问题，实现信噪比提升两个数量级，并将样品空间扩展至厘米级，为多样化应用提供稳健平台。
2025-04-28 physics.ins-det physics.optics
Light propagation through a coiled optical fiber and Pancharatnam phase
澄清了干涉仪的一个或两个光束中存在偏振变化元件所引起的干涉图样变化的性质，特别是由于偏振光束通过盘绕光纤而引起的有效光学活性所引起的干涉图样变化的性质。它指出，对于一个入射状态，这是不是圆偏振，使两个干涉光束去不同的偏振态，有一个可观察到的非零Pancharatnam相移它们之间的依赖于入射偏振态和立体角对着的轨道的$\vec{k}$ -矢量在球的中心的k-矢量。当两个干涉态几乎正交时，这种相移的行为是奇异的。结果表明，当两束光的光程差为零时，光强调制幅度与入射光的偏振态无关。
2007-05-31 physics.gen-ph physics.optics
Maximally localized modes of a multimode fiber
本文提出一种方法，通过最小化多模光纤各模式空间展宽之和，寻找最局域化的基模。该方法应用于梯度索引光纤的拉盖尔-高斯基，发现模式自发形成同心环，且展开方式无法用几何排列方法预测。
2026-04-06 physics.comp-ph physics.optics
Strong Dipole-Dipole Interactions via Enhanced Light-Matter Coupling in Composite Nanofiber Waveguides
本文利用并矢 Green 函数分析双纳米光纤复合波导，证明其可增强发射体耦合、Purcell 效应及偶极介导纠缠。
2024-05-10 physics.optics quant-ph
Hybrid microwave-optical scanning probe for addressing solid-state spins in nanophotonic cavities
基于固态原子缺陷的自旋-光子界面在量子信息处理中有着广泛的应用。为了最大化光-物质耦合强度，通常在纳米器件内部放置缺陷。将光和微波辐射有效地耦合到这些结构中是一项实验挑战，特别是在样品访问受限的低温或高真空环境中。在这项工作中，我们展示了一个基于光纤的扫描探针，同时耦合到一个平面光子电路的光，并提供高功率微波驱动电子自旋跃迁。光学部分实现了46%的单向耦合效率，而微波部分提供了强度高达9高斯的交流磁场。整个探头可以在$^3$ He低温恒温器内的大量设备上进行扫描，而无需自由空间光学访问。我们证明了这种技术与硅纳米光子电路耦合到单个Er $^{3+}$离子。
2020-12-11 physics.optics quant-ph
A 750 mW, continuous-wave, solid-state laser source at 313 nm for cooling and manipulating trapped 9Be+ ions
我们提出了一个固体激光器系统，产生750 mW的连续波单频输出在313 nm。使用1550 nm和1051 nm的光纤激光器产生的和频在626 nm处产生高达2 W。这种可见光然后通过腔增强的二次谐波产生转换为UV。激光输出可以在495 GHz范围内调谐，其中包括9 Be+激光冷却和再泵浦跃迁。这是第一次报告的窄线宽激光系统具有足够的功率来执行容错量子门操作与捕获的9Be+离子通过使用受激拉曼跃迁。
2011-05-26 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Nanofiber-induced losses inside an optical cavity
光学高精腔是一种众所周知的增强光与物质相互作用的手段。尽管在实现强耦合光物质系统方面取得了很大进展，但在腔模式中控制单个固体发射器的定位仍然是一个挑战。我们追求的想法是使用亚波长直径的纳米纤维作为这种发射器的基板。本文讨论了如何强烈的光学纳米纤维的影响腔模式的问题。我们分析了不同光纤直径的光纤位置对腔的精细度和模的形状的影响。
2021-07-12 physics.optics quant-ph
Metasurfaces help lasers to mode-lock
超表面可饱和吸收体可导致多功能锁模，其允许在光纤到固体激光器腔中获得具有高重复率和峰值功率的稳定超短激光脉冲以及宽带操作。
2020-04-27 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Thermal tuning of a fiber-integrated Fabry-Pérot cavity
Vienna Center for Quantum Science and Technology, Atominstitut, Technische Universität Wien（维也纳量子科学与技术中心，原子研究所，维也纳工业大学）；Leibniz Institute of Photonic Technology（莱布尼茨光子技术研究所）
本文研究光纤集成法布里-珀罗腔的热调谐，通过独立温控光纤布拉格光栅实现共振波长和阻带调谐，保持精细度不退化，并可用于窄带滤波和量子发射体的可逆耦合。
2021-05-25 physics.ins-det physics.optics quant-ph
