Localization of states, Bloch wave and quantum phase transitions in SUSY deformed potentials in non-Hermitian optical systems
我们首次在宇称-时间对称性自发破缺的系统中观察到母势多重本征态的湮灭和形变势中能量的重新分布,同时保持了系统的超对称性。我们观察到势的变形对初始条件很敏感。这第一个实验观察,使本地化的本征谱在横向空间(所谓的时间)和本地化的本征态在纵向空间中的变形潜力通过实验应用的超对称高阶变换倾斜和无序的母势,分别。前者表现出的本征谱(带)的轮廓的斜率下降,由于在横向空间中的本地化,而后者表现出的斜率增加,由于在纵向空间中的本地化。这允许形成确定性的带隙和布洛赫波,同时保持超对称性。在这种构型下,超对称形变势中自然地出现了相变,分别表现为量子Zeno效应和奇特的安德森局域化。安德森局域化显示出有效放大和量子反芝诺效应的特征。实验结果与高阶变换的超对称变形势理论完全一致。除了增强对自然的理解外,我们的结果还可以提供一个实验平台,以产生新的有效和合成材料,并且对于统一凝聚态和光子系统的相互作用动力学以及实现通用量子计算也非常重要。
2016-11-07 physics.optics quant-ph
Jacobi photonic lattices and their SUSY partners
我们提出了一个经典的模拟量子光学变形振荡器的波导阵列。这些一维光子晶体的简正模的雅可比多项式。我们表明,它是可能的攻击问题,通过因式分解,利用量子光学类比。这使我们能够提供一个完整的超对称伙伴的建议雅可比格。由于晶格的SU(1,1)群对称性,我们给出了这些一维光子晶体的解析传播子和冲激函数。
2013-11-21 physics.optics quant-ph
Supersymmetric transparent optical intersections
超对称(SUSY)光学结构提供了一个多功能的平台来操纵光的散射和局域化特性,在模式转换、空间复用和不可见器件中具有潜在的应用。在这里,我们表明,超对称性可以用来实现宽带透明的连续和离散光的光网络中的引导结构之间的交叉。这些包括高对比度波导和定向耦合器的透明交叉,以及耦合谐振器晶格中的引导通道的交叉。
2015-01-09 physics.optics quant-ph
Topological state engineering via supersymmetric transformations
探索操纵拓扑状态的新技术的探索同时促进了对拓扑物理学的更深入理解,并且对于确定利用其独特功能的新方法至关重要。在这里,我们研究了超对称(SUSY)变换系统地解决,改变和重新配置系统的拓扑特性的潜力。为此,我们从理论和实验上研究了超对称变换对光子晶格中拓扑保护态的影响。特别是,我们展示了如何超对称诱导的相变可以选择性地暂停和重新建立特定状态的拓扑保护。此外,我们揭示了如何理解内部对称性和超对称变换的对称性约束之间的相互作用,提供了一个路线图,直接访问系统的理想拓扑特性。我们的研究结果铺平了道路,建立超对称性启发的技术作为一个强大的和通用的工具,拓扑状态工程。
2019-11-04 physics.optics quant-ph
Supersymmetric mode converters
超对称性(SUSY)的概念最初是在量子场论的背景下发展起来的,它可以用来系统地设计一类新的光学结构。在这项工作中,我们演示了如何利用光学超对称性产生的关键功能来控制模分复用应用中的光的流动。在耦合光网络中实验实现了超伙伴组态,并直接观测到了相应的光动力学过程。我们表明,超对称性可以明智地利用,以消除多模光学结构的基模,同时建立全局相位匹配条件的其余模式。沿着这些路线,超对称性可以作为一个有前途的平台,为新一代的多功能光学元件与新的性能和功能。
2014-04-10 physics.optics
Supersymmetric Bragg gratings
描述光波在一维布拉格光栅中散射的耦合模方程的超对称结构。这一特性可以应用于特殊布拉格滤波器和分布反馈(DFB)光学腔的合成。特别地,可以使用多个SUSY(达布-克拉姆)变换来合成在目标频率处具有任何期望数目的谐振的DFB滤波器。作为一个例子,我们描述了一个DFB结构的设计与一组等间距的谐振,即频率梳状传输滤波器。
2015-01-09 physics.optics quant-ph
Observation of supersymmetric scattering in photonic lattices
超对称(SUSY)光学结构显示出许多有趣的性质,这些性质可以导致各种潜在的应用,从完美的全局相位匹配到高效的模式转换和新颖的复用方案。在这里,我们实验研究了超对称光子晶格的散射特性。我们直接观察这种系统中的光动力学,并比较超对称结构的反射/透射特性。在这样做的过程中,我们表明,离散设置构成了一个很有前途的测试平台,用于研究光学超对称性的不同方面。
2014-10-01 physics.optics
Optical measurement is almost quantum: Quantum inspired universal optical bounds
U.S. Naval Research Laboratory(美国海军研究实验室)
受量子信息启发,本文提出一种抽象光学系统细节的传感形式体系,导出仅依赖待测量量的普适性能界限,并证明该界限由独特测量方案达到,且与量子形式体系几乎一致。
2026-10-01 physics.optics quant-ph
Drive-noise tolerant optical switching inspired by composite pulses
马赫-曾德尔干涉仪中的电光调制器是集成光子学中光开关的常见结构。当以高开关速度操作时面临的挑战是来自电子驱动信号的噪声将影响开关性能。受Van Campenhout等人[Opt. Express,17,23793(2009)]的Mach-Zehnder晶格开关器件和来自被称为复合脉冲的核磁共振领域的技术的启发,我们提出了在开关的接通和关断状态下针对在切换的光学模式中编码的相位和强度信息提供针对驱动噪声的保护的开关。
2020-03-02 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Robust Chiral Optical Force via Electric Dipole Interactions, Inspired by a Sea Creature
University of Strathclyde(斯特拉斯克莱德大学);University of Bonn(波恩大学)
受海洋生物启发,提出一种基于电偶极相互作用的稳健手性光学力,强度远超现有方案,可推动手性分子对映体分离,并有望实现首个非破坏性光致对映体分离实验。
2026-09-09 physics.optics quant-ph
On-chip non-reciprocal optical devices based on quantum inspired photonic lattices
我们提出了一种新的几何结构的集成光子器件,可以用作隔离器和偏振分离器的基础上工程光子晶格。从光波导阵列,模仿Fock空间表示的非相互作用的两个站点的玻色哈伯德哈密顿,我们表明,这些结构引入磁光非互易性导致优越的光隔离性能。在前向传播方向上,输入TM偏振光束在输入和输出波导通道之间经历完美的状态转移,而表面布洛赫振荡阻止相同端口之间的后向传输。我们的分析表明,一个大的隔离比75分贝后,8毫米的传播距离内7耦合波导。此外,我们还证明了,在这种相同的几何结构中,明智地选择非互易性可以导致完美的偏振分裂。
2013-06-26 physics.optics
Discord-Enabled Teleportation-Inspired Optical Imaging at a Distance
Xiamen University(厦门大学);City University of Hong Kong(香港城市大学);Shandong Normal University(山东师范大学)
利用伪热光源实现远距离 teleportation 激励光学成像,发现非零量子 discord 在维持信道中起关键作用。
2026-02-01 physics.optics
Optical Non-Reciprocity in Coupled Resonators Inspired by Photosynthetic Energy Transfer
受光合能量传输启发,本文提出在耦合谐振腔阵列中利用频率梯度与环境相互作用实现非互易光传输,发现增大频率梯度或腔数可增强非互易性,而环境温度升高会削弱该效应,且均符合细致平衡。
2023-11-25 physics.bio-ph physics.optics quant-ph
Phyllotaxis-inspired Nanosieves with Multiplexed Orbital Angular Momentum
纳米光子平台,如超颖表面,实现任意的相位分布内的厚度,出现小型化,超紧凑和万花筒光学涡旋发生器。然而,通常需要分割或交错独立的子阵列超颖表面以在单个纳米器件中复用光学涡旋,这又影响了器件的紧凑性和通道容量。在这里,在松果和向日葵的叶序图案的启发,我们从理论上证明和实验报告,多个光学漩涡可以产生在一个单一的紧凑的叶序纳米筛,无论是在自由空间和芯片上,其中一个元原子可能有助于许多漩涡同时。利用超快时间分辨光电子显微镜研究了多个等离子体涡旋之间的干涉波前的时间分辨动力学。我们的自然启发光学涡旋发生器将促进各种涡旋相关的光学应用,包括结构化波前整形,自由空间和等离子体涡旋,以及高容量信息元光子学。
2021-09-05 physics.optics
Kelvin-Wave-Inspired Optical Vortex Excitation in Kerr Nonlinear Media
Kyoto University(京都大学);The Hakubi Center for Advanced Research, Kyoto University(京都大学博雅研究高级研究中心);Osaka Metropolitan University(大阪公立大学);Nambu Yoichiro Institute of Theoretical and Experimental Physics (NITEP), Osaka Metropolitan University(大阪公立大学南部阳一郎理论与实验物理研究所)
本文建立散焦Kerr介质非线性光场与弱相互作用Bose-Einstein凝聚体波函数的对应关系,预言光学涡旋相位奇点核心上类比Kelvin波的螺旋形变激发及其两支色散结构,并给出实验产生方案。
2025-05-11 cond-mat.quant-gas physics.optics
Quantum inspired image augmentation applicable to waveguides and optical image transfer via Anderson Localization
我们提出了一个量子启发的图像增强协议,该协议适用于经典图像,并且原则上,由于其已知的量子公式适用于未来的量子系统和量子机器学习。增强技术依赖于安德森局域化现象。正如我们将通过数值例子说明的,该技术通过在材料中的杂质处散射产生的干涉效应来改变经典波的性质。我们解释说,增强可以被理解为乘性噪声,这违反直觉的平均,通过采样无序实现。此外,我们展示了如何增强可以实现在无序波导阵列与直接影响一个有效的光学图像传输。
2023-02-20 cond-mat.dis-nn physics.optics quant-ph
Tensor network methods for quantum-inspired image processing and classical optics
Thales Alenia Space(泰雷兹阿莱尼亚太空)
本文提出利用张量网络方法改进图像压缩与经典光学中的波前传播和成像问题,通过量子启发技术提升算法效率。
2026-02-08 astro-ph.IM cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Design and analysis of high electron mobility transistor (HEMT) inspired III-V electro-optic modulator topologies
与CMOS硅晶体管相比,基于III-V异质结构的高电子迁移率晶体管(HEMT)由于异质结构界面处的2D电子气(2DEG)沟道中的高迁移率而提供优异的性能。基于氮化镓(GAN)的HEMT也适用于高功率和高温应用。GAN具有跨越非线性光学、压电微电子机械系统(MEMS)和单片微波集成电路(MMIC)领域的丰富材料特性。在本文中,我们提出了HEMT启发的III-V电光调制器拓扑结构,可能优于硅光子调制器。我们分析了电吸收和电折射的2DEG与光的相互作用,并提出了一个设计框架,选择性地利用所需的调制机制。我们的分析表明,在HEMT类结构中的电折射调制的调制指数与硅光子调制器相当,尽管具有高得多的电子迁移率,从而具有高得多的调制速率。
2019-12-23 physics.app-ph physics.optics
Quantum-inspired protocol for measuring the degree of similarity between spatial shapes
我们提出并实验证明了一个{ \it量子启发}协议,该协议允许量化嵌入在两个光束中的两个空间形状之间的相似程度,而不需要测量每个光束的振幅和相位。相反,可以通过测量组合光束的偏振度来检索所寻求的信息,这是一种更容易在实验上实现的测量。该协议使用不可分离的光束,其主要特点是不同的自由度(偏振和空间形状)不能独立描述。
2022-11-12 physics.optics quant-ph
Strong chiral optical force for small chiral molecules based on electric-dipole interactions, inspired by the asymmetrical hydrozoan $\textit{Velella velella}$
该研究提出静电场结合 lin⊥lin 偏振驻波,可利用主导电偶极相互作用对小手性分子产生比既有方案强数个数量级的手性光学力,并支持精密计量与对映体分辨等应用。
2023-07-14 physics.chem-ph physics.optics
Non-Hamiltonian dynamics in optical microcavities resulting from wave-inspired corrections to geometric optics
我们介绍和调查台球系统与调整后的射线动力学,占修改的常规反射的射线,由于普遍的波效应。我们表明,即使是很小的修改的镜面反射法律有戏剧性的后果上的相空间的经典台球。这些包括非哈密顿动力学区域的创建,对称性的破坏,以及周期轨道的稳定性和形态的变化。专注于光学微腔,我们表明,我们调整后的动力学提供了失踪的射线对应先前观察到的波现象,我们描述了如何在实验中观察其签名。我们的研究结果也适用于声波和超声波,在波长与系统尺寸相当的所有情况下都很重要,考虑到电子和光子器件尺寸的系统减小,这种情况越来越有可能发生。
2008-09-19 cond-mat.mes-hall nlin.CD physics.optics
Optimizing optical potentials with physics-inspired learning algorithms
本文提出结合超发光二极管与物理启发学习算法的框架,利用数字孪生和迭代学习控制,实现一维光学偶极势阱的快速优化,速度提升一个数量级,适用于超冷气体操控。
2023-03-31 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Quantum-inspired detection for Spectral Domain Optical Coherence Tomography
安全标准(ANSI或ICNIRP)允许的强度水平限制了临床环境中可用于光学相干断层扫描(OCT)成像高度散射或吸收组织的光量。为了在低强度水平下实现高灵敏度成像,我们采用了一种检测方案-用于量子光学中,用于提供有关光子光谱相关性的信息-进入标准谱域OCT系统。该检测方案基于色散傅立叶变换的概念,其中光纤引入由单像素检测器(通常是高速光接收器)测量的波长相关的时间延迟。在这里,我们使用一个快速超导单光子探测器(SSPD)作为一个单像素探测器,并获得图像的玻璃堆栈和一片洋葱的强度水平的顺序为10 pW。我们还提供了一个公式的深度依赖性的灵敏度下降,在这样的检测方案,它可以被视为一个时间等效的衍射光栅光谱仪。
2020-03-30 physics.optics
Supersymmetric Optical Structures
我们表明,超对称性可以提供一个通用的平台,在合成一类新的光学结构所需的性能和功能。通过利用超模式之间的密切关系,人们可以系统地构建能够表现出相同的散射和导波特性的指数势。特别是,在亥姆霍兹制度,我们证明了一维超对称对显示相同的反射率和透射率的任何入射角。光学超对称性,然后扩展到二维系统中的特定的方位角模式子集之间的联系建立。最后,我们探讨超对称光子晶格的离散性,可以利用设计无损集成模式滤波安排。
2013-04-24 physics.optics quant-ph
Non-Hermitian propagation in Glauber-Fock optical lattices
本文研究非酉变换对Glauber-Fock光学晶格的影响,得到Hatano-Nelson型非厄米哈密顿量,并给出厄米与非厄米薛定谔问题的精确解析解,揭示了其作为开放系统的超对称本质。
2023-10-13 physics.optics
Three-dimensional direct laser writing inspired by stimulated-emission-depletion microscopy
三维直接激光写入已成为纳米和微米技术的一种成熟、通用、广泛甚至易于商业化的“主力”。然而,它的横向和轴向空间分辨率本质上是由阿贝的衍射限制-类似于光学显微镜。在显微镜,受激发射耗尽的方法最近绕过阿贝的障碍和横向分辨率下降到5.6 nm,使用可见光已经实现。在本文中,非常简要地回顾了我们以前的努力,在光学显微镜的成功,光学光刻方面,我们提出了我们的最新成果,在横向以及更相关的轴向方向的分辨率提高。本文提出的结构为下一代激光直写光刻技术提供了新的分辨率基准。特别是,我们打破了横向和轴向阿贝准则的第一次。
2011-05-28 physics.optics
Artificial intelligence inspired freeform optics design: a review
本文综述机器学习与深度学习在自由曲面光学设计中的应用,梳理其在初始设计、优化和性能预测中的作用、优势与挑战,并展望混合方法、可解释 AI 与智能制造方向。
2024-10-25 cs.LG physics.optics
Interdimensional optical isospectrality inspired by graph networks
网络图已被应用于各种物理和生物系统,以直观地了解其管理机制。利用离散化方案,电学和光学材料也可以被解释为由局部元素(顶点)之间的耦合(边)组成的抽象“图形”网络,定义了材料结构和波流之间的相关性。尽管如此,由于远距离元素之间的长程相互作用被抑制,图论中丰富的结构自由度在物理学中还没有得到充分利用。在这里,通过利用不同维度的哈密顿算子之间的数学相似性,我们提出了降维光学结构的设计,该设计完美地保留了具有显著长程耦合的无序图网络的能级统计。我们发现,在高度网络的水平退化的无序引起的去除允许他们的等谱投影到一维结构,而没有任何断开。这种高次和低次图形结构之间的维间等谱性使得宽带多级器件从三维结构最终简化为一维结构。
2016-08-01 cond-mat.dis-nn physics.optics
Apollon Real-Time Adaptive Optics (ARTAO) -- Astronomy-Inspired Wavefront Stabilization in Ultraintense Lasers
针对超强激光动态像差与热效应问题,本文在Apollon装置实现受天文AO启发、基于CACAO和GPU的905 nm引导光束实时闭环自适应光学系统,并验证其校正效果及集成挑战。
2025-01-21 hep-ex physics.optics
Izhikevich-Inspired Optoelectronic Neurons with Excitatory and Inhibitory Inputs for Energy-Efficient Photonic Spiking Neural Networks
我们设计,原型,并实验证明,第一次我们所知的,光电尖峰神经元的灵感来自Izhikevich模型,将兴奋性和抑制性的光学尖峰输入和相应地产生光学尖峰输出。光电神经元由三个晶体管作为电尖峰电路,一个垂直腔表面发射激光器(VCSEL)的光学尖峰输出,和两个光电探测器的兴奋性和抑制性的光学尖峰输入。电容器和电阻器的额外包含完成了Izhikevich启发的光电神经元,其接收来自其他光电神经元的兴奋性和抑制性光尖峰作为输入。我们在Verilog-A中开发了一个详细的光电神经元模型,并模拟了具有兴奋性输入和抑制性输入信号的各种情况下的电路级操作。实验结果与模拟结果非常相似,并证明了兴奋性输入如何触发光学尖峰输出,而抑制性输入如何抑制输出。利用模拟的神经元模型,我们使用全连接(FC)和卷积神经网络(CNN)进行了模拟。使用MNIST手写数字识别的仿真结果表明,无监督学习的准确率为90%,监督的改进FC神经网络的准确率为97%。我们进一步利用量子阻抗转换设计了纳米级光电神经元,其中200 aJ/尖峰输入可以触发具有10 fJ/尖峰的片上纳米激光器的输出。纳米级神经元可以支持约80的扇出或克服19 dB的额外光损耗,同时在神经网络中以10 GSpikes/秒的速度运行,与Loihi和NeuroGrid等最先进的电神经形态硬件相比,这相当于100倍的吞吐量和1000倍的能效改进。
2021-05-03 cs.NE physics.optics
Universal classical optical computing inspired by quantum information process
近几十年来,量子计算引起了人们的广泛关注,因为人们认为它比传统计算方法更快地解决某些问题。从理论上讲,这种进步可以通过通用门集合中的量子算符网络来实现,其中一个著名的例子是由CNOT门和单量子比特门形成的。然而,实现一种执行实用量子计算的设备是棘手的。这是因为它需要一个可扩展的量子位系统,具有较长的相干时间和良好的控制,这对于大多数当前的平台来说都是苛刻的。在这里,我们证明了基于一个相对稳定的系统--经典光学系统的信息处理可以被认为是通用量子计算的类比。通过经典光束的偏振态对信息进行编码,提出了对应于通用门组的光学计算元件,并从理论上说明了它们的组合对一般信息处理的作用。以双量子比特处理器为例,实验验证了该方案的有效性。考虑到光学系统在可靠和低能耗计算方面的潜力,我们的研究结果为高质量和高效率的高级信息处理开辟了一条新的途径。
2022-02-22 physics.optics quant-ph
Optical Diffraction Tomography based on 3D Physics-Inspired Neural Network (PINN)
Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne(洛桑联邦理工学院)
光学衍射层析成像(ODT)是一种新兴的三维成像技术,用于半透明样品折射率(RI)的三维重建。已经提出了各种逆模型来基于不同样品的全息检测来重建3D RI,诸如Born近似和Rytov近似。然而,这样的近似通常遭受所谓的缺失锥问题,其导致最终重建沿着光轴的伸长。已经提出了不同的迭代方案来解决丢失锥问题,依赖于物理正演模型和误差函数,该误差函数旨在填充k空间,从而消除丢失锥问题并达到更好的重建精度。在本文中,我们提出了一种不同的方法,其中采用3D神经网络(NN)。神经网络是用从基于光波传播物理学的物理模型导出的成本函数训练的。3D NN从3D RI重建的初始猜测(即Born或Rytov)开始,旨在基于误差函数重建更好的3D重建。使用这种技术,可以在没有不适定重建(Born或Rytov)和地面真实(真实形状)之间关系的任何示例的情况下训练NN。
2022-06-10 cs.CV physics.optics
Fiber-Optic Communication and Torsion Sensing via a BB84-Inspired Polarization Scheme
INESC TEC - Institute for Systems and Computer Engineering, Technology and Science(系统与计算机工程、技术与科学研究所);FCUP - Faculty of Science of University of Porto(波尔图大学理学院)
研究通过类似BB84极化编码方案,在弯曲不敏感光纤链路上评估温度、轴向应变和扭转对偏振传输及密钥恢复的影响,确定扭转是主要损伤,证明其可作为集成通信与传感架构中的传感机制。
2026-07-21 physics.optics
Photonic neural field on a silicon chip: large-scale, high-speed neuro-inspired computing and sensing
光子神经网络在低延迟和超低能耗的高速神经处理方面具有巨大的潜力。然而,大规模神经网络的片上实现仍然是具有挑战性的,由于其低的可扩展性。在此,我们提出了光子神经场的概念,并在硅芯片上实验性地实现了它,以实现高度可扩展的神经启发计算。与现有的光子神经网络相比,光子神经场是一个空间连续的场,非线性地响应于光输入,其高空间自由度允许在毫米级芯片上进行大规模和高密度的神经处理。在这项研究中,我们使用片上的光子神经场作为一个水库的信息,并展示了一个高速混沌时间序列预测与低误差使用类似的储备池计算的训练方法。我们讨论的光子神经场是潜在的能够执行一个以上的千倍乘累加操作每秒为一个单一的输入波长上的足迹小到几平方毫米。除了处理之外,光子神经场还可以用于快速感测光学相位的时间变化,这得益于其对光输入的高灵敏度。光学处理与光学传感的融合为端到端数据驱动的光学传感方案铺平了道路。
2021-05-22 cs.ET cs.NE physics.app-ph
Reconfigurable nonlinear optical computing device for retina-inspired computing
本文提出并演示了一种基于阈值以下偏置VCSEL的可编程S型非线性光学计算器件,其功耗低且可重构性强,在手写数字识别中达到97.3%准确率,并显著提升低对比度图像的识别适应性。
2025-02-08 physics.app-ph physics.optics
Spatial-mode demultiplexing for quantum-inspired superresolution experiments
本文研究如何利用受量子参数估计启发的空间模式解复用(SPADE)突破衍射极限,并通过多平面光转换(MPLC)设计并实验验证了实用实现方案。
2025-09-21 physics.optics quant-ph
Non-spectroscopic sensing enabled by electro-optical reservoir computer
提出了一种用于执行非光谱感测以区分并确定化学混合物的成分浓度的完全生物启发的装置。在这里,完全受生物启发意味着它由仿生传感器和神经形态信号处理器组成。该传感器在其三色结构和重叠光谱响应方面与人眼相似。信息处理器是一个神经形态系统的基础上,一个水库计算机的电光实现。基于Z-双线性变换的时间步进信号算法已经被开发来真实地模拟电光油藏计算机;这演示了辨别和化学浓度确定任务。我们相信这样的设备在需要实时监测化学成分的领域中提供了潜在的益处,例如在化学加工、食品饮料(发酵/酿造)和环境监测中。
2022-02-03 physics.optics
Control of single quantum emitters in bio-inspired aperiodic nano-photonic devices
增强芯片上的光-物质相互作用对于研究纳米和量子光学效应以及实现集成器件(例如,用于经典和量子光子学、传感和能量收集应用)至关重要。工程纳米器件能够有效地限制光和控制单个发射体的自发发射动力学,这对于腔量子电动力学实验以及经典和量子光源的发展至关重要。在这里,我们报告的演示增强光物质相互作用和珀塞尔效应的芯片上,基于生物启发的非周期性设备制造的氮化硅和砷化镓。内部光源,即氮化硅和砷化铟单量子点中的光学活性缺陷中心,用于通过显微光致发光光谱成像和表征由具有Vogel螺旋几何形状的光子膜限定的各个光学模式。通过研究测量的光学共振的统计数据,与严格的多重散射理论合作,我们观察到对数正态分布,并报告品质因数值高达2201+/-443。在此基础上,我们进一步研究了单个半导体量子点与受限光模的耦合。我们的研究结果表明,腔量子电动力学效应提供强有力的修改的自发发射衰减的单光跃迁:我们显示控制的衰减寿命的单发射器的动态范围达到20。我们的研究结果提高了对发光Vogel螺旋系统的基本物理特性的理解,显示了它们在量子光子器件中的应用,并为进一步开发经典和量子有源器件奠定了基础。
2020-01-18 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics