Pulse Evolution and Phase Sensitive Amplification in Silicon Waveguides
本文首次给出了在双光子吸收（TPA）和自由载流子作用下硅波导中高非线性脉冲传输和相敏放大的解析解。我们的分析结果清楚地解释了为什么以及如何TPA和自由载流子影响信号增益。数值模拟和实验结果证实了这些观察。
2014-07-19 physics.optics
Phase sensitive amplification in silicon photonic crystal waveguides
实验研究了基于泵浦简并四波混频的硅光子晶体波导中的相敏放大。在记录紧凑型196 μm纳米光子器件中，尽管存在双光子吸收和自由载流子，但由于宽带慢光的作用，获得了11 dB的相位消光比。数值计算结果与实验结果吻合较好。
2013-10-29 physics.optics
Optical cavities and waveguides in hyperuniform disordered photonic solids
利用有限差分时域和能带结构的计算机模拟，我们表明，它是可能的，在超均匀无序光子固体中构建光学腔和波导结构，这是光子晶体中无法实现的。根据腔模的对称性（双极、偶极、四极等），可以对腔模进行分类。受限的电磁波模式。由于超均匀无序固体的带隙特性的各向同性，具有自由形状几何形状的高质量波导（例如，任意弯曲角度）可以构造成在周期性或准周期性固体中没有类似物。这些能力对许多光子应用具有影响。
2013-11-11 cond-mat.mes-hall physics.optics
GaAs valley photonic crystal waveguide with light-emitting InAs quantum dots
我们报道了一种谷型光子晶体（VPhC）波导在GaAs平板与InAs量子点（QDs）作为内部光源开发的波导的实验特性。在两个拓扑不同的VPhCs之间的界面处形成的拓扑界面态被用作波导模式。我们证明了强大的传播近红外线发射的量子点，即使在存在尖锐的弯曲作为一个后果的拓扑保护的导模。我们的工作将是重要的，为开发强大的光子集成电路与小的足迹，以及探索有源半导体拓扑光子学。
2019-04-12 cond-mat.mes-hall physics.optics
Reflectionless evanescent-wave amplification by two dielectric planar waveguides
利用负折射率板的倏逝波放大的基本物理，它表明，具有特定的空间频率的倏逝波也可以被放大，而无需任何反射，简单地由两个介质平面波导。简单的配置允许人们利用高折射率材料的高分辨率极限，而不与物体接触。
2006-10-17 physics.optics
Broadband Purcell enhanced emission dynamics of quantum dots in linear photonic crystal waveguides
研究了GaAs光子晶体波导中自组装InGaAs量子点的自发发射动力学。对于一个合奏的点耦合到波导中的导模，我们报告空间，光谱和时间分辨的光致发光测量，检测垂直于平面的光子晶体。对于与波导模式共振发射的量子点，与晶片的未处理区域中的点相比，观察到光致发光强度的~ 21倍增强。这种增强可以追溯到Purcell增强的量子点发射到波导的漏模和导模中，具有高达~4x的中等Purcell因子。发射到导模被示出为在几微米内被有效地散射出波导，有助于面外发射，并且允许使用光子晶体波导作为用于表面发射二极管或单光子源的宽带、效率增强结构。
2012-05-07 cond-mat.mes-hall physics.optics
Soliton pulse propagation in the presence of disorder-induced multiple scattering in photonic crystal waveguides
我们引入了一种新的耦合模理论来模拟反向传播布洛赫模的非线性薛定谔方程，其中包括无序诱导的多重散射对光子晶体波导中非线性孤立子传播的影响。我们还推导出子单元格耦合系数，并使用这些引入一个广义的长度尺度与每个耦合效应。特别是，我们定义了一个多重散射的长度尺度，量化的空间范围的无序诱导腔模式。我们的数值模拟的非线性脉冲传播是在良好的定性协议与最近的实验，并提供洞察如何无序抑制孤子传播和其他非线性传播效应在光子晶体波导。
2016-12-21 cond-mat.mes-hall physics.optics
Interplay between disorder and local field effects in photonic crystal waveguides
我们引入了一个理论来描述无序诱导散射在光子晶体波导，特别是解决本地场效应和高折射率对比度扰动内的散射的影响。局部场效应被证明是增加预测的无序引起的散射损耗，并导致显着的谐振位移的波导模式。我们证明了两种类型的频率偏移，可以预期的平均频率偏移和RMS频率偏移，都在演唱会蓝移和拓宽标称能带结构。对于一个有代表性的波导，我们预测基本meV的频率偏移和能带结构加宽的电信工作频率，即使是最先进的制造。无序引起的展宽被发现增加的传播频率接近慢光制度（模式边缘），由于重组的电场分布。这些发现对高折射率对比度的纳米级波导产生了巨大的影响，并且对于光子晶体波导，表明名义上的慢光模式边缘甚至可能不存在。此外，我们的研究结果揭示了为什么迄今为止，它是不可能观察到的光子晶体波导的非常慢的光制度的新的光。
2010-03-01 cond-mat.mes-hall physics.optics
Theory and experiments of disorder-induced resonance shifts and mode edge broadening in deliberately disordered photonic crystal waveguides
从理论和实验两方面研究了在慢光光子晶体波导中引入有意无序对光子态密度的影响。我们首先介绍了一个理论模型，其中包括故意通过统计移动的光子晶体晶格中的空穴中心和制造缺陷所造成的内在无序。我们证明了一个无序引起的平均蓝移和一个整体扩大的光子态密度为各种数量的故意无序。通过与GaAs光子晶体波导的测量结果进行比较，我们发现理论和实验之间有很好的定性一致性，这突出了仔细包括局部场效应建模高折射率对比度扰动的重要性。我们的工作也表明了使用不对称的介电极化率建模的积极和消极的介电扰动时，在光子晶体平台的扰动介电界面建模的重要性。
2015-05-11 cond-mat.mes-hall physics.optics
Amplification and cross-Kerr nonlinearity in waveguide quantum electrodynamics
我们探讨了嵌入在波导中的三能级发射器（3LE）的放大和交叉克尔非线性，并由两个光束驱动。在最近的实验中，证明了相干放大和交叉克尔非线性，分别与V型和梯形3LE耦合到一个开放的超导传输线携带两个微波场。在这里，我们考虑$Λ$，V，和梯形3LE，并比较相干和非相干放大的效率，以及在所有三个发射器的交叉克尔相移的幅度。利用Heisenberg-Langevin方程组方法研究了初始处于相干态的探测光和驱动光的散射。我们特别计算的制度的探测和驱动功率时，3LE作为一个相干放大器最有效地，并推导出放大的探测光子的二阶相干。最后，我们应用Kramers-Kronig关系关联的振幅和相位响应的探测光束，这是用来寻找在这些系统中的相干放大和交叉克尔相移。
2020-05-07 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
On-chip single photon emission from an integrated semiconductor quantum dot into a photonic crystal waveguide
我们演示了嵌入到光子晶体波导中的InAs量子点的高偏振单光子的面内发射。通过将量子点耦合到波导的慢光模式，自发发射率被Purcell增强。光子相关测量证实了亚泊松统计的面内发射。在光脉冲激发下，单光子发射率高达19 MHz的导模，这对应于24%的设备效率。这些结果预示着光子量子线路中光源的单片集成。
2012-01-17 cond-mat.mes-hall physics.optics
Enhanced spontaneous emission from quantum dots in short photonic crystal waveguides
研究了短光子晶体波导中的量子点发射。在色散曲线的慢光区，当发射能量与法布里-珀罗腔模共振时，量子点的光致发光强度和衰减速率都大大增强。实验结果与以前的理论预测一致，并进一步支持三维有限元模拟。我们的结果表明，慢群速度和法布里-佩罗腔共振的结合提供了一种有效地将光子从量子点引导到波导中的途径，用于集成量子光子应用。
2012-01-13 cond-mat.mes-hall physics.optics
Study of transmission properties for waveguide bends by use of a circular photonic crystal
研究了圆形光子晶体构成的弯曲波导的传输特性。研究了利用圆形光子晶体实现的两种波导弯曲（Y型和U型）。结果表明，与传统的光子晶体波导弯曲相比，这些弯曲的传输特性可以得到显著改善。在6.4%的带宽上，观察到小于1 dB的损耗/弯曲。U形弯曲波导，即，$180^o$弯曲，可以使用圆形光子晶体以低损耗容易地实现。
2005-09-14 physics.optics
Fractal Photonic Crystal Waveguides
提出了一类新的一维光子波导：分形光子晶体波导。这些结构是蚀刻有诸如康托条的沟槽的分形分布的光子晶体波导（PCW）。研究了FPCW的传输特性，并与传统的一维PCW进行了比较。结果表明，FPCW的透射谱具有自相似性，这与凹槽的分形分布有关。此外，FPCW表现出尖锐的局部传输峰，其在光子带隙内近似等距。
2004-12-16 physics.optics
Overcoming the quantum limit of optical amplification in monolithic waveguides
光放大器在许多光子应用中是必不可少的。依赖于非线性材料来产生放大的参量放大器具有独特的前景，因为它们可以在不产生过量噪声的情况下进行放大。在这里，我们展示了在一个单一的芯片上的第三阶非线性放大的基础上，而另外报告的噪声系数显着低于传统的量子限制时，在相敏模式下操作。我们的研究结果显示了纳米光子学实现连续波参量放大的潜力，可以在很宽的频率范围内实现光通信，信号处理和量子光学的应用。
2021-07-22 physics.optics
Amplification of high harmonics in 3D semiconductor waveguides
固态器件中非线性过程的纳米级放大在纳米电子学、纳米医学或高能量转换等方面开辟了新的应用。在纳米尺度上耦合几纳焦耳激光能量的强场物理演示。我们报告的纳米结构的半导体中使用纳米级放大的中红外激光，而不是使用大型激光放大器系统的高次谐波产生的增强。场放大是通过纳米结构半导体3D波导中的光限制来实现的。高谐波纳米转换器由氧化锌纳米锥阵列组成。它们表现出较大的放大体积，比以前报道的大6个数量级，并避免在金属等离子体结构中观察到的熔化。通过在每个纳米锥的入口处耦合5-10纳焦耳的3.2 μm高重复率OPCPA激光，观察到高次谐波的放大。谐波放大（因子30）取决于激光能量输入、波长和纳米锥几何形状。
2017-09-26 physics.optics
Directional free-space coupling from photonic crystal waveguides
提出了一种将平面光子晶体（PC）波导中的特定模式耦合到所需自由空间模式的一般方法。我们将这种方法应用到W1 PC波导中，通过引入小的折射率扰动来选择性地将特定的横模耦合到近似高斯的、缓慢发散的自由空间模式。这种“微扰光子晶体波导耦合器”（PPCWC）能够以最小的设计微扰实现可选传播光子晶体和自由空间模式之间的有效相互转换。
2011-09-21 physics.optics
Strongly coupled single quantum dot in a photonic crystal waveguide cavity
嵌入在光子晶体波导中的腔为量子电动力学应用的耦合谐振器的大规模集成提供了一条有前途的途径。在这封信中，我们演示了一个强耦合系统形成的一个单一的量子点和这样的光子晶体腔。从沿光子晶体波导的面外散射信号的光致发光映射中清楚地识别出源自腔的谐振。通过温度控制将量子点激子调谐向腔模。在共振时观察到~ 140 \mueV的真空拉比分裂。
2010-03-26 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Extraction of the beta-factor for single quantum dots coupled to a photonic crystal waveguide
我们目前的β因子的测量，描述了单个InAs/GaAs半导体量子点发射到光子晶体波导模式的光的耦合效率。β因子通过时间分辨的频率依赖的光致发光光谱进行评估。单量子点的发射波长在光子晶体波导的带边上进行温度调谐，并记录自发发射率。衰减率高达5.7 ns ^（-1），对应于Purcell因子为5.2，测量和β因子提取高达85%。这些结果证明了光子晶体波导在实现片上单光子源方面的潜力。
2010-03-17 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Optimised photonic crystal waveguide for chiral light-matter interactions
我们提出了慢光光子晶体波导的设计，提供了一个$\times$ 8.6改善的光学状态的局部密度在一个完全手征点比以前的设计。
2016-11-02 physics.optics
Conditions for waveguide decoupling in square-lattice photonic crystals
本文研究了二维正方晶格光子晶体中平行波导的耦合与退耦合问题。我们表明，波导耦合是禁止在某些波长时，有一个奇数行之间的波导。相反，当波导之间有偶数行时，不发生去耦。去耦可用于避免相邻波导之间的串扰。
2004-04-08 physics.optics
Hosting exceptional points in 1D photonic bandgap waveguide for mode engineering
我们报道了一种平面一维光子带隙波导，它具有四个二阶例外点（EP 2）。横向非均匀增益-损耗分布的空间分布调制了选择性的准导TE模对之间的相互作用。
2021-04-12 physics.optics
Analysis to closed surface-wave photonic crystal waveguides based on coupled-resonator optical waveguide theory
针对表面波光子晶体波导依赖缺陷与带隙的问题，本文提出闭合SPC结构，并基于耦合谐振腔光波导理论优化本征频率与耦合系数，使透射效率由10%提升至60%。
2023-10-31 physics.optics
Control of Light Diffusion in a Disordered Photonic Waveguide
我们通过调制波导的几何形状来控制光在无序光子波导中的扩散。在一个单一的波导管的变化的横截面，扩散系数在两个维度上的空间变化，由于本地化效应。波导内的光强分布与自洽局域化理论的预测一致。我们的工作表明，可以在不改变结构无序的情况下有效地操纵波扩散。
2014-05-29 physics.optics
Intense optical parametric amplification in dispersion engineered nanophotonic lithium niobate waveguides
集成光子学中的强放大是计算、通信、传感和量子信息处理最期望的光学功能之一。半导体增益和立方非线性，如四波混频和受激拉曼和布里渊散射，已经成为芯片上研究最多的放大机制之一。或者，具有强二次非线性的材料平台在增益和带宽方面具有许多优势，其中纳米光子锂离子材料是最有前途的候选材料之一。在这里，我们将准相位匹配与色散工程相结合，在纳米光子晶体锂酸盐波导中实现了强烈的光参量放大。我们测量了一个宽带相敏片上放大大于45 dB/cm的2.5毫米长的波导。我们进一步确认高增益操作的退化和非退化制度，通过放大真空波动的宏观水平在6毫米长的波导，与片上增益超过100 dB/cm的600 nm的带宽约2 $μ$ m。我们的研究结果为片上少周期非线性光学、中红外光子学和量子光子学开启了新的可能性。
2022-03-15 physics.optics quant-ph
Efficient input and output fiber coupling to a photonic crystal waveguide
研究了石英光纤锥与硅光子晶体波导之间的倏逝波耦合效率。光子晶体波导端部上的高反射率镜用于在反向传播光纤模式中反射最初耦合到光子晶体波导中的光功率。测量了后向传播光纤模式中的输出耦合功率为输入功率的88%，对应于耦合器效率的下限为94%。
2003-11-03 physics.optics
Observation of soliton pulse compression in photonic crystal waveguides
研究了毫米长光子晶体波导中强反常色散和自相位调制引起的孤子效应脉冲压缩。在低脉冲能量（~ 10 pJ）下，通过自相关测量从3 ps到580 fs的压缩。
2010-04-15 physics.optics
Efficient Photonic Crystal Cavity-Waveguide Couplers
对光子晶体（PC）线性三孔缺陷腔（L3）与PC波导的耦合进行了理论和实验研究。该系统被设计成增加渐逝腔场和波导模式之间的重叠，并且在波导的线性色散区域中操作。我们的模拟表明，增加耦合时，腔是由60度相对于波导轴倾斜，我们也证实了实验。我们获得了高达90%的耦合效率到波导。
2006-10-13 physics.optics
High-gain optical parametric amplification with a continuous-wave pump using a domain-engineered thin-film lithium niobate waveguide
针对薄膜铌酸锂片上信号放大难题，研制了x切畴工程薄膜铌酸锂波导的连续波泵浦光参量放大器，实现通信波段最高13.9 dB增益，可晶圆级制备，推动光子集成发展。
2025-07-31 physics.optics
Photonic bandgap plasmonic waveguides
已经提出了一种新颖类型的等离子体激元波导，其特征在于“开放”设计，其易于制造、易于激发并且提供对等离子体激元模式的方便访问。利用泄漏辐射显微镜对光子带隙（PBG）等离子体波导的光学特性进行了实验研究，并利用有限元法对光子带隙波导进行了数值模拟，证实了光子带隙波导在宽光谱范围内的光学特性。PBG等离子体激元波导的传播和本地化特性已被讨论为工作波长的函数，波导芯尺寸和脊的周期性反射器的基本和高阶等离子体激元模式的波导中的数量。
2011-04-27 physics.optics
Realizing quantum controlled phase-flip gate through quantum dot in silicon slow-light photonic crystal waveguide
提出了一种在慢光硅光子晶体波导中通过单个量子点实现两个单光子之间受控相位门的方案。与腔辅助系统相比，增强的Purcell因子和β因子导致宽带频率上的高栅极保真度。这种硅光子晶体波导系统的良好物理集成为大规模量子信息处理提供了巨大的潜力。
2008-03-07 physics.optics
Ultrafast Optical Switching Using Photonic Molecules in Photonic Crystal Waveguides
利用时域有限差分法和耦合模理论研究了光子晶体平板结构中光子分子与波导的耦合。在双腔光子分子中，腔模的耦合产生两个具有对称和反对称场分布的超模。当同时激发两个超模时，电场的能量在两个腔之间振荡。为了激发和探测光子晶体的能量振荡，我们将光子分子与两个光子晶体波导集成在一起。在耦合结构中，我们发现两个超模的品质因数可能会因为超模的场分布不同而不同。通过优化两个光子分子腔间空气孔的半径，得到了两个超模的品质因数几乎相等，波导模与两个超模之间的耦合强度也几乎相等。在这种情况下，两个腔之间的完整能量振荡可以通过一个波导中的泵浦源获得，其可以由另一个波导读出。最后，我们证明了所设计的结构可以用于超快光开关的时间尺度为几皮秒。
2015-04-07 physics.optics
Silicon graphene waveguide tunable broadband microwave photonics phase shifter
提出了一种基于集成环形腔的可调谐宽带微波光子移相器。数值计算结果表明，在40 GHz的带宽和全360度的射频相移与0.12伏的适度的电压漂移的宽带操作的可行性。
2013-12-26 physics.optics
Topologically protected photonic transport in bi-anisotropic meta-waveguides
我们提出了一种二维双各向异性元波导的设计，它表现出拓扑非平凡的光子相位和稳健的光子输运。所提出的结构表示由放置在平行金属板内的金属圆柱体的周期性阵列形成的波导，并且被设计为支持两对狄拉克锥，从而允许在凝聚态系统中模拟电子的自旋。结果表明，通过使亚波导具有双各向异性，可以模拟拓扑绝缘体中的自旋-轨道相互作用，并打开一个完整的光子拓扑带隙。第一性原理数值模拟表明，两个元波导与反向双各向异性之间的畴壁支持光子边缘状态对某些类别的结构缺陷，包括尖锐的弯曲和无序鲁棒。
2014-01-07 physics.optics
Wavelength conversion and parametric amplification of optical pulses via quasi-phase-matched FWM in long-period Bragg silicon waveguides
我们提出了一个理论分析的支持下，全面的数值模拟的准相位匹配四波混频（FWM）的超短光脉冲中传播的弱宽度调制的硅光子纳米线光栅。我们的研究表明，通过适当地设计光波导，使相互作用的脉冲以相同的群速度共同传播，与均匀波导相比，可以容易地实现超过15 dB的转换效率提高。我们还分析了转换效率和四波混频增益与脉冲宽度、时间延迟、走离参数和光栅调制深度的关系。
2014-05-29 physics.optics
Terahertz metallic photonic crystals integrated with dielectric waveguides
紧凑、低损耗的光子晶体波导是集成太赫兹（THz）应用的关键。与纯金属或介质光子晶体波导相比，混合（金属-介质）集成波导提供了一种简单的方法来进一步改善场限制和传输损耗。本文研究了一种由金属光子晶体和介质薄膜组成的混合波导，工作频率为0.1-1.0 THz。基于金属柱阵列（MPAs）的光子晶体波导支持基模和高阶横磁（TM）模两种谐振模式，在0.45-0.55 THz范围内形成一个表观带隙。高阶TM模式显示出比基模更高的限制，因此对MPA上的电介质膜敏感。通过改变介质膜的厚度和折射率可以优化传输损耗和场约束。研究表明，最低的损耗出现在0.68太赫兹，因为高阶TM模式太赫兹波被严格限制在混合波导。这一工作证明了这种基于金属光子晶体的混合波导有希望发展成为一种紧凑的集成太赫兹器件。
2020-02-29 physics.optics
Electrical control of nonlinear quantum optics in a nano-photonic waveguide
局域控制不可区分的单光子的产生和相互作用是光子量子网络的关键要求。基于波导的架构，其中嵌入的量子发射器既作为高度相干的单光子源，又作为非线性元件来介导光子-光子相互作用，为这种网络提供了可扩展的途径。然而，量子光学非线性的局部电控制尚未在波导几何中得到证明。在这里，我们展示了本地的电调谐和单光子产生和非线性相互作用的开关，通过嵌入一个量子点在纳米光子波导增强光-物质相互作用。一个功率依赖的传输消光高达40 $\pm$ 2%和清晰的，电压控制的聚束在光子统计的传输光证明了单光子特性的非线性。非线性的确定性性质是特别有吸引力的未来实现的光子门的可扩展的纳米光子波导为基础的量子信息处理。
2017-11-28 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Giant Brillouin amplification in gas using hollow-core waveguides
受激布里渊散射（SBS）在固体材料中提供了最高的非线性增益，并在波导中展示了先进的光子学功能。气体的大的可压缩性表明SBS可以相对于冷凝材料获得效率。在这里，通过在高压下使用充气空芯光纤，我们实现了每单位长度的强布里渊放大，超过了在具有固体二氧化硅芯的光纤中观察到的增益的6倍。这种大的放大得益于较高的分子密度和较高压力下较低的声衰减，以及紧密的光限制。使用这种方法，我们证明了在空芯波导中进行大的光放大的能力。低阈值气体布里渊光纤激光器和高性能分布式温度传感器的实现，本质上没有应变交叉敏感性，说明了空芯光纤的广阔前景，为它们集成到激光，传感和信号处理中铺平了道路。
2019-12-01 physics.app-ph physics.optics
Lifetimes and quantum efficiencies of quantum dots deterministically positioned in photonic-crystal waveguides
将单个发射器与光子纳米结构连接使得能够修改它们的发射特性，例如增强单独的衰减速率或控制发射方向。为了实现完全控制，单个发射器必须确定性地定位在纳米结构中。在这里，我们使用光谱学来获得有关各个量子点的光谱和空间信息，以便将每个发射器定位在光子晶体波导的单元格中的预定位置。根据结构化纳米光子模式内的空间和光谱定位，我们观察到量子点发射可以被抑制或增强。这些结果证明了光子晶体波导控制单光子发射的能力，并且定位量子点的能力对于创建复杂的多发射器量子光子电路将是至关重要的。
2019-09-19 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Observations of Spontaneous Raman Scattering in Silicon Slow-light Photonic Crystal Waveguides
报道了硅光子晶体波导中自发喇曼散射的观测结果。报道了在六角晶格光子晶体硅薄膜中的单线缺陷波导中，连续波测量斯托克斯辐射的波长和功率依赖性。通过利用类TM模的布拉格间隙边缘色散进行泵浦增强和类TE基模的斯托克斯增强，观察到斯托克斯辐射在慢群速度区域增加了5倍。结果表明，硅光子晶体慢光波导器件中存在明显的非线性增强效应。
2008-07-22 physics.optics
Second harmonic generation in GaP photonic crystal waveguides
我们演示了磷化镓光子晶体波导中增强的二次谐波产生，测量的外部转换效率为5 $\times10^{-7}$ /W。我们的结果是有希望的频率转换的片上集成发射器具有宽光谱或大的非均匀加宽，以及频率转换的超短脉冲。
2011-05-31 physics.optics
Transport of topologically protected photonic waveguide on chip
本文提出利用具有相反谷陈数的光子晶体之间的狄拉克点波导，为片上拓扑光子波导引入宽度自由度，并据此设计了高效能量集中器和任意比例功率分配器，为集成光子网络提供了灵活平台。
2023-04-25 physics.app-ph physics.optics
Amplification and attenuation of light in a waveguide modulated by a travelling wave
Aston Institute of Photonic Technologies, Aston University（阿斯顿光子技术研究所，阿斯顿大学）
本文研究了波导中由行波引起的光放大与衰减现象，通过分析四种调制情况，揭示了反斯托克斯共振是观察调制诱导光放大的最有利条件。
2026-02-01 physics.optics
Highly efficient optical filter based on vertically coupled Photonic crystal cavity and bus waveguide
我们实验证明了一种新的光学滤波器设计的基础上，垂直耦合的光子晶体腔和总线波导单片集成在绝缘体上的硅平台。垂直耦合波导的使用在波导材料和尺寸的选择方面提供了灵活性，显著地降低了插入损耗，同时实现了对波长级谐振器的非常高的耦合效率
2012-10-15 physics.optics
A Novel Photonic Material for Designing Arbitrarily Shaped Waveguides in Two Dimensions
我们数值研究了二维光子材料的光学性质，其中平行介质棒是随机放置的限制，棒之间的距离大于一定的值。当棒具有足够的密度和介电对比度时，发现一个大的完全光子带隙（PG）。我们的结果表明，无论是长程有序还是短程有序都不是形成PG的必要条件。提出了一种设计任意形状波导的普遍原则，即波导的侧壁由周期性的杆围起，周围由新型光子材料包围。我们观察到各种波导的光的高效传输。由于结构均匀性，这种新型光子材料最适合填充与波长相当的任意形状和尺寸的波导的外部区域。
2003-01-31 physics.optics
Optical amplification enhancement in photonic crystals
提高和控制增益介质的效率是激光研究中最具挑战性的问题之一。通过测量掺杂激光染料的蛋白石基光子晶体的增益长度，我们发现面心立方光子晶体沿γ-K对称方向的光放大增强了20倍以上。这些结果从理论上解释的状态密度的方向变化，提供了一个定量的状态密度和光放大之间的联系。
2010-09-14 physics.optics
Mid-infrared optical waveguides: missing link of integrated photonics
本文指出低声子能量玻璃波导的缺失延缓了中红外集成光子学发展，并回顾波导生产历史及展望未来趋势。
2024-08-23 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Enhancing the robustness of coupling between a single emitter and a photonic crystal waveguide
我们提出了一个启发式的数学模型之间的关系的几何形状的光子晶体波导和Purcell增强因子在特定的波长的兴趣。我们使用这个模型提出的方法来设计的光子晶体波导最大限度地提高在目标波长的Purcell增强。数值模拟表明，所提出的结构具有鲁棒性的制造缺陷引入到光子晶体的几何形状。
2022-10-13 physics.optics quant-ph
Higher order Conjugate Exceptional Points in an 1D Photonic Bandgap Waveguide
本文在增益-损耗辅助的多模1D互补光子带隙波导中演示了三阶共轭奇异点(EPs)，揭示了参数化环绕三阶共轭EPs促进的高阶模式转换现象，展示了片上模式转换的潜力。
2025-04-01 physics.optics
Waveguiding properties of surface states in photonic crystals
我们提出并分析了带隙光子晶体中基于表面态的新型波导。讨论了表面模的能带结构、场局域化以及缺陷对表面模波导特性的影响。我们证明了基于表面态的波导可以用于实现从波导中定向发射。我们还讨论了表面态波导作为传统光子晶体波导的高效光耦合器的应用。
2005-10-31 physics.optics
Soliton Propagation with Cross Phase Modulation in Silicon Photonic Crystal Waveguides
采用非线性薛定谔分步傅立叶方法，数值计算了交叉相位调制是否能使硅慢光光子晶体波导中的时间孤子脉冲传播短于1毫米。模拟结果表明，由于光子晶体的高功率和短尺度，双光子吸收将导致光孤子脉冲是非常耗散的。然而，该模型表明，通过利用交叉相位调制，它是可能的，以维持在硅光子晶体波导内的双光子吸收在较长的相对距离的压缩孤子脉冲。
2013-02-18 physics.optics
Semi-analytic method for slow light photonic crystal waveguide design
提出了一种计算二维光子晶体波导模式色散曲线和群速度的半解析方法。我们将波导模拟为一个均匀的条形，周围环绕着作为衍射镜的光子晶体。遵循常规的波动光学，可以根据在带上传播时的相位和反射时的相位来计算光子晶体波导的性质。感兴趣的情况下，需要一个理论，包括镜面阶和一个其他衍射反射阶。计算优势使我们能够扫描一个大的参数空间，使我们能够找到新类型的解决方案。
2012-02-29 physics.optics
Broadband Single-Mode Hybrid Photonic Crystal Waveguides for Terahertz Integration on a Chip
研制了一种新型的太赫兹混合波导芯片，该芯片由硅光子晶体和平行的金片构成。模拟和实验结果表明，混合波导提供了一个宽的单模传输窗口，低群速度色散和低损耗。这种紧凑、无衬底的太赫兹芯片将在宽带、密集集成、多功能太赫兹系统中发挥重要作用。
2020-03-20 physics.optics
Single-mode Dispersion-engineered Nonlinear Integrated Waveguides for Ultra-broadband Optical Amplification and Wavelength Conversion
针对集成波导色散工程导致多模及性能下降问题，提出结合波导横截面与弯曲截断高阶模式的方法，在氮化硅波导中实现单模与色散工程同步，获得约300 nm放大带宽及200 nm内100 Gbit/s无惩罚全光波长转换。
2024-09-24 physics.optics
