Dispersion properties of a nanophotonic Bragg waveguide with finite aperiodic cladding
本文对一种新型的平面布拉格反射波导的导模进行了全面的分析，这种波导是由一个低折射率的波导层夹在两个有限长的非周期反射镜之间构成的。反射镜中的层根据Kolakoski替换规则非周期性地布置。在这样的波导中，光通过来自反射镜的布拉格反射被限制在芯内，而导模的色散特性强烈地依赖于包层的非周期性。利用传输矩阵形式的带隙条件，研究了这种布拉格反射波导导模的色散特性和模式分布。
2015-10-12 physics.optics
Spin-Split Dispersion of Leaky Surface plasmons in Inversion- Symmetric System
Indian Institute of Science Education and Research Kolkata（印度科学教育研究所加尔各答分校）；Indian Institute of Technology Kanpur（坎普尔印度理工学院）；Swiss Federal Institute of Technology Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院（瑞士联邦理工学院））；Tata Centre for Interdisciplinary Sciences, TIFRH（塔塔跨学科科学中心，海德拉巴泰戈尔研究所）
研究在反转对称一维等离激元光栅中观察到泄漏表面等离子激元的自旋劈裂色散效应，揭示几何LB-LD效应导致的非传统自旋轨道相互作用，为对称超表面的自旋色散工程提供新范式。
2025-10-30 physics.optics
X and Y waves in the spatiotemporal Kerr dynamics of a self-guided light beam
本文用解析和数值方法研究了单色Townes光束在具有自聚焦非线性和正常色散的介质中时空不稳定性的非线性发展阶段。小扰动的自我导向光束被发现成长为两个巨大的，分裂的Y脉冲具有激波前沿的相对两侧。每个冲击脉冲放大一个共同传播的X波，或色散和衍射自由的线性波模式的介质，具有超宽的频谱。
2008-05-21 physics.optics
Multilayer graphene waveguides
研究了多层石墨烯超材料引导TM偏振电磁波的色散特性。我们表明，色散和本地化的导模可以有效地控制通过改变结构中的层数。值得注意的是，我们发现，在长波长极限下，N层石墨烯结构的基模的色散与由单个石墨烯层支持的等离子体激元模式的色散一致，但具有N倍大的电导率。我们还比较了我们的精确色散关系提供的有效介质模型的结果。
2014-02-26 physics.optics
Severing the link between modal order and group index using hybrid guided space-time modes
光波导的结构决定了其导模的特性，例如它们的空间分布和群折射率。无论波导结构如何，模式都有共同的特征;例如，多模波导中的模式色散是不可避免的，每个模式都经历群速度色散，高阶模式通常比低阶模式慢。我们在这里表明，这种趋势可以从根本上改变-完全切断模式阶和群折射率混合和消除色散之间的联系-通过利用混合引导空时模式在平面多模波导。这样的模式被限制在一维的波导和其他领域本身的时空光谱结构。模式群延迟的直接测量证实，低损耗，无色散，混合空时模式的群指数可以从相同阶的常规模式的群指数中调整，并且这些混合模式的横向尺寸可以独立于模式阶数和群指数而变化。这些发现在一个少模平面波导组成的25.5毫米长，4- $μ$米厚的二氧化硅薄膜上的MgF $_2$基板沉积验证。
2021-11-04 physics.optics
Guided Waves in Asymmetric Hyperbolic Slab Waveguides. The TM Mode Case
研究了在线性或非线性衬底上放置各向同性介质层并覆盖双曲材料的非对称平板波导中的非线性导波模式。光轴垂直于平板平面。得到了TM波的频散关系，指出每种TM模式都有附加的截止频率。研究和讨论了非线性对色散关系的影响。这些模式对应于电场峰值位于非线性衬底中的情况。这些模式在线性波导中不存在。为了激发这些模式，功率必须超过一定的阈值。
2016-06-11 physics.optics
High-Q guided-mode resonance of a crossed grating with near-flat dispersion
本研究在交叉光栅中实现了高Q值（>1000）且色散极弱的导模共振，通过调控入射光偏振可在强色散与近平坦色散间切换，并提出了半解析模型，经数值模拟和实验验证，有助于自由空间耦合共振应用。
2022-12-22 physics.app-ph physics.optics
Local Normal Mode Coupling and Energy Band Splitting in Elliptically Birefringent 1D Magnetophotonic Crystals
本文分析了具有一维周期性的椭圆双折射分层磁光介质中的波矢色散。研究发现，相邻层间的局域简正模偏振态差异会导致模间耦合，影响系统的波矢色散和布洛赫态特性。这种耦合在色散关系中产生了均匀圆双折射磁光分层介质中不存在的额外项。在一定条件下，简正模耦合会使带间交叉点处的简并度升高，并产生与磁化强度相关的光学带隙。本研究探讨了系统中带隙形成的条件。结果表明，这种频率分裂可以用一个简单的耦合参数来表征，该耦合参数取决于相邻层中局域简正模的偏振态之间的关系。分析了这些系统的Bloch态的性质和使能带分裂强度最大化的条件。
2007-10-16 physics.optics
Bound states of gain-guided solitons in a passively mode-locked fiber laser
本文报道了在正常净腔色散区工作的色散管理掺铒光纤激光器中对增益引导孤子束缚态的观测结果。尽管GGS是一个啁啾孤子，并且在激光器中沿着腔存在强烈的脉冲拉伸和压缩，但观察到的束缚孤子具有固定的脉冲间隔，该脉冲间隔不随泵浦强度的变化而变化。数值模拟证实了实验观察。
2009-10-30 physics.atom-ph physics.optics
Near-field interaction of twisted split-ring resonators
我们目前的实验，数值和分析结果的扭曲开口环谐振器的近场相互作用的研究，所谓的立体metamaterials的基本要素。与以前的结果相比，我们观察到的交叉点的色散曲线的对称和反对称模式成为退化。我们引入一个模型来描述磁和电近场相互作用之间的相互作用，并演示了该模型如何描述的色散曲线的交叉，最初考虑无损相同的谐振器。最后，我们应用Morse临界点理论来证明在确定对称和反对称模式是否交叉时损耗和制造误差之间的竞争。
2011-01-28 physics.optics
Backward waves in a grounded bilayer slab containing double-negative (DNG) and double-positive (DPS) metamaterials
给出了接地DNG/DPS双层平板中导模的归一化参数的简单色散关系。对应于接地的单层DNG板的关系被重新发现作为具体情况。数值算例显示了低阶模的色散曲线和各自的总归一化功率进行的传播方向。通过时域有限差分法获得的快照显示接地DNG/DPS双层板内的电磁场。由于包含DNG层的板中的导模的一个重要特征是存在转折点（TP），在该转折点处，由阶数m>0的每个模式携带的功率等于零并且改变符号，因此我们给出了接地DNG/DPS和DNG板中的导模的归一化参数在TP处的隐式关系。我们发现，一个薄的DPS层涂层接地DNG板产生位移的TP上的色散曲线。
2012-05-16 physics.optics
Multiwavelength Passively Mode Locked Fiber Laser: all normal dispersion
报道了在全正常色散双折射光纤激光器中利用半导体可饱和吸收镜（SESAM）被动锁模产生多波长增益引导孤子（GGS）。由腔的双折射决定，我们观察到稳定的单、双和三波长锁模光栅，这是正常腔色散、腔光纤非线性克尔效应、激光增益饱和和腔内双折射滤波器带宽限制之间相互非线性作用的自然结果。
2009-05-04 physics.optics
Guided Surface Plasmon Mode of Semicircular Cross Section Silver Nanoridges
本文研究了由顶部截面为半圆形的银纳米脊支撑的紧约束等离子体波导模式。计算了不同曲率半径和不同波长下半圆形顶部银纳米脊等离子体波导模式的模场分布、色散曲线、传播距离、限制因子和品质因数。结果发现，半圆形的顶部银纳米脊支持紧密限制准TEM等离子体波导模式。半圆形顶部银纳米脊模式比相同曲率半径的圆柱形银纳米线具有更长的传播距离和更高的品质因数。
2012-07-05 physics.optics
Guided Plasmon Modes of Elliptical Cross Section Silver Nanoridges
本文研究了银纳米脊的椭圆截面引导的二维等离子体激元模式。模式场分布，色散曲线，传播距离，和图形的优点的等离子体激元脊模式计算各种椭圆截面。研究发现，与相同宽度的平顶纳米脊等离子体波导相比，如果设计得当，椭圆形截面金属纳米脊可以支持具有更长传播距离和更高品质因数的良好约束的等离子体模式.当椭圆脊顶为半圆形截面时，得到了最佳的脊波导截面。当椭圆脊的曲率较大时，模式接近于紧约束的楔形等离子体激元模式。
2012-07-02 physics.optics
From weak to strong coupling of localized surface plasmons to guided modes in a luminescent slab
我们研究了嵌入发光平板波导中的铝纳米天线的周期性阵列。通过改变波导的厚度，我们证明了从弱到强的局部表面等离子体激元之间的纳米天线和波导中的折射率引导模式的耦合的过渡。我们实验观察到的消光和发射色散图之间的非平凡的关系，在弱到强耦合过渡。这些结果具有广泛的一类光子结构的源嵌入耦合谐振器内的影响。对于纳米天线阵列，强耦合与弱耦合导致辐射图案的急剧修改，而不修改纳米天线本身，从而代表了纳米级光源的前所未有的设计策略。
2014-08-27 physics.optics
Frequency comb stability, bistability, and self-starting in normal dispersion microresonators
US Army Research Laboratory（美国陆军研究实验室）
本研究考察正常色散微谐振器中platicon的稳定性，揭示其稳定区域、高功率双稳态指状区，发现platicon可在稳定与调制不稳定区域重叠处自启动。
2026-10-19 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
Nonlinear guided waves and symmetry breaking in left-handed waveguides
本文分析了平面波导中的非线性导波，波导由左手材料和类克尔非线性介质构成。我们预测，这样的波导可以支持快，慢对称和反对称非线性模式。我们研究了这种对称结构中的对称破缺、分岔和非对称模。我们分析了导波的非线性色散特性，并表明模式可以向前和向后。
2003-10-01 physics.gen-ph physics.optics
Surface plasmon-polariton waves obliquely guided along interface containing periodicity direction of one-dimensional photonic crystal
最近，我们建立了一维光子晶体中表面等离子体激元波（SPP）沿周期方向传播的正则边值问题。在这里，我们提出的一般制剂的正则问题支持斜传播的SPP波在界面平面。一般色散方程已获得使用严格的耦合波方法的斜传播和数值求解使用穆勒的方法。观察到SPP波的波数具有周期性。此外，在SPP波的光子带图中观察到SPP波的高损耗区域，称为等离子体带隙。这些等离子体带隙可用于构建SPP波的光学滤波器。
2019-07-20 physics.optics
Waveguide Modes in Weyl Semimetals with Tilted Dirac Cones
从理论上研究了中心对称Weyl半金属层状系统中的无衰减电磁导波模式。通过求解麦克斯韦方程组的电磁场和使用适当的边界条件，我们推导出色散关系的传播模式在一个有限尺寸的外尔半金属。我们的研究结果表明，对于非线性结构，适当的外尔锥倾斜，非常本地化的导波可以沿着半金属界面在一定的频率范围内传播。这是由于半金属的各向异性性质，其中介电常数的对角分量可以表现出可调谐的ε近零响应。从色散图，我们确定实验可访问的制度，导致高能量密度限制在外尔半金属层。此外，我们还发现，净系统功率可以消失，这取决于外尔锥倾斜和电磁波的频率。这些影响被认为是在能量传输速度，这表明在色散图的临界点附近的电磁能量的传播大幅放缓。我们的结果可以提供指导，设计外尔半金属波导，可以提供有效的控制的速度和方向的能量流。
2020-01-15 physics.optics
Structural perturbation theory for bound states in the continuum via bifurcation of zeros and extrema of the dispersion relation
School of Mathematics and Statistics, Chongqing Technology and Business University（重庆工商大学数学与统计学院）；Department of Mathematics, City University of Hong Kong（香港城市大学数学系）
该研究提出一套微扰理论，通过色散关系零点与极值的演化规律，揭示连续谱束缚态（BIC）在各类结构微扰下的行为，还预测了超BIC在PT对称微扰下的新特性，为相关研究提供通用框架。
2026-08-31 physics.optics
Low-Threshold Degenerate Optical Parametric Oscillations in Bichromatically-Pumped Normal-Dispersion Photonic-Crystal Microresonator
Russian Quantum Center（俄罗斯量子中心）；Moscow Institute of Physics and Technology（莫斯科物理技术学院）；Faculty of Physics, Lomonosov Moscow State University（莫斯科国立大学物理系）
研究在正常色散光子晶体微谐振器中通过双色泵浦激发简并光学参量振荡的过程，发现对称放置的分裂模式可显著降低泵浦功率阈值，并确定了参数范围。
2026-06-26 nlin.PS physics.optics
Quantum correlations via vector soliton interactions
该研究利用两种光纤脉冲传输模型，分析色散调制双折射光纤中量子关联脉冲对的产生机制及关联度影响因素，为量子关联脉冲的制备提供了理论依据。
2024-12-12 physics.optics quant-ph
Ultra-broadband non-degenerate guided-wave bi-photon source in the near and mid-infrared
针对超快量子计量需求，提出基于Ti:LiNbO3波导的集成PDC光源，通过匹配群速度与消除群速度色散，产生了中心波长860nm与2800nm、带宽超25THz的宽带双光子，突破了体晶体亮度与色散工程限制。
2024-08-22 physics.optics quant-ph
Photonic-crystal slabs with a triangular lattice of triangular holes investigated using a guided-mode expansion method
根据最近的一项建议[S。Takayama等人，应用物理信函87，061107（2005）]，三角形气孔的三角形晶格可以允许在二维光子晶体板中实现完整的光子带隙。在这项工作中，我们提出了一个系统的理论研究，这种光子晶格中的高折射率膜，并与传统的三角形晶格的圆孔，通过导模展开的方法，其详细的配方在这里描述的比较。光子模式色散下面和上面的光线，间隙图，和固有的衍射损耗的准导模计算周期性晶格以及线和点缺陷定义在其中。主要结果概括如下：三角形孔的三角形晶格对于基导模确实具有完全的光子带隙，但有用区域一般受到二阶波导模存在的限制;（ii）晶格可以支持偶模的通常光子带隙（准TE偏振）和几个奇模带隙（准TM偏振），其可以被调谐以实现在基频的偶模和二次谐波频率的奇模之间的双谐振频率转换;（iii）具有圆形和三角形孔的三角形晶格中的准导模的衍射损耗，以及基于这些几何形状的线缺陷波导或点缺陷腔中的衍射损耗是相当的。结果表明三角形孔三角形晶格在非线性光学中的重要性，并表明导模展开法在计算光子带色散和衍射损耗，特别是高阶光子模时的有效性.
2007-06-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.optics
Highly directed emission from self-assembled quantum dots into guided modes in disordered photonic crystal waveguides
研究了GaAs二维光子晶体波导中自组装In（Ga）As量子点到TE偏振导模的自发辐射的动力学和方向性。引导波导模式的本地群速度进行探测，与低至$\sim 1.5\%\times c$测量接近慢光带边缘的值。通过执行互补的连续波和时间分辨的测量与检测沿，和垂直于波导轴，我们探测到的发射到波导模式（PDMATHAMN因子）的分数。对于随机分布在光子晶体波导晶胞内的量子点，我们的研究结果表明，在二维光子带隙内，量子点的发射速率从靠近慢光带边的$\geq 1.55$ $ns^{-1}$变化到$\leq 0.25$ $ns^{-1}$.我们测量了随机分布在波导内的点的平均Purcell因子$\sim 2\times$和接近慢光带边缘的最大值$β\sim 90 \%$。通过在距波导端面$0-45$ μm的可控距离处激发点进行的空间分辨测量突出了无序对慢光色散的影响。虽然无序加宽的慢光区的波导色散的光谱宽度从$δE_{d}\leq 0.5$毫电子伏到$>6$毫电子伏，我们发现，发射仍然主要是针对传播波导模式。通过将隔离的量子发射器放置在定制的光子环境中来控制其发射的速率和方向性的能力为使用慢光现象在高度集成的环境中实现用于量子光学的高效单光子源提供了很大的希望。
2014-07-24 cond-mat.mes-hall physics.optics
