Chromatic dispersion of liquid crystal infiltrated capillary tubes and photonic crystal fibers
本文研究了毛细管和液晶渗透光子晶体光纤的色散特性。推导了一种包含液晶和周围波导材料的材料色散的微扰方案。用该方法计算了不同温度下的色散。
2006-02-10 physics.optics
Symmetry Breaking in Photonic Crystals: On-Demand Dispersion from Flatband to Dirac Cones
我们证明了对称性破缺为调整光子晶体中的能量-动量色散提供了一个新的自由度。使用一般的理论框架，在两个说明性的实际结构中，我们表明，打破对称性，使按需调谐的本地密度的状态相同的光子带从零（狄拉克锥色散）到无穷大（平带色散），以及任何恒定的密度在一个可调的光谱范围。作为一个概念验证，我们实验证明了一个非常相同的光子带从传统的二次形状的狄拉克色散，平带色散和多值之一，通过微调的垂直对称性破缺的转换。我们的结果提供了一个前所未有的自由度，在平面集成光子器件的光色散工程。
2017-11-21 physics.optics
Quantum-Secure Physical Unclonable Function enabled by Silicon Photonics Integrated Circuits
Tyndall National Institute（廷德尔国家研究所）；LIGENTEC France（LIGENTEC法国）；University of West Attica（西阿提卡大学）；University of the Aegean（爱琴海大学）；Technical University of Denmark（丹麦技术大学）
本文提出利用硅光子集成电路实现量子安全物理不可克隆函数，通过实验验证了硅氮化物可编程光子马赫-曾德干涉仪网格，并引入量子读取协议以提升安全性。
2026-05-14 physics.optics quant-ph
Electromagnetic waves in photonic crystals: laws of dispersion, causality and analytical properties
光子晶体是周期性结构，其防止光在特定频率间隔中沿着一个或多个方向传播。通常使用Floquet-Bloch分解来分析它们的带谱。该谱位于实轴上，并且当在材料组分的介电常数中考虑吸收和色散时，该谱进入复平面。本文综述了光子晶体中色散定律和群速度的基本定义和性质，并通过数值例子加以说明。
2018-07-04 physics.optics
On-chip arbitrary dispersion engineering with deep photonic networks
本文利用定制马赫-曾德尔干涉仪构建的深度光子网络，实现了片上任意色散分布的设计与优化，并实验验证了在1.54-1.58 μm波长范围内具有三角色散和低插入损耗的双端口网络，展示了多端口网络增强设计自由度的潜力。
2025-06-19 physics.optics
Nonreciprocal transmission in a photonic-crystal Fano structure enabled by symmetry breaking
具有非互易光传输特性的纳米结构是用于实现光子集成电路的高度期望的构建块。在这里，一个简单的和超紧凑的光子晶体结构，其中波导耦合到一个单一的纳米腔，提出和实验证明，显示非常有效的光学二极管功能。该结构的关键新颖性在于结合空间对称性破缺和腔增强材料非线性使用Fano谐振，以在超低功率下实现非互易传播效应并具有良好的波长可调谐性。该器件的非线性依赖于超快载波动力学，而不是通常考虑的热效应，允许在10 Gbit/s的比特率下以4.5 fJ/bit的低能耗演示非互易操作。
2014-09-10 physics.optics
Realization of chiral whispering gallery mode cavities enabled by photonic Chern insulators
本文将拓扑物理引入光子腔，利用光子陈绝缘体实现 chiral 回音壁模式，并通过数值模拟与实验证明其对缺陷的鲁棒性，为鲁棒微腔设计及光-物质相互作用研究提供了新平台。
2025-01-01 physics.optics
Nonreciprocal Negative Refraction Enabled by Photonic Time Crystals
School of Electrical and Computer Engineering, Georgia Institute of Technology（佐治亚理工学院电气与计算机工程学院）；School of Materials Science and Engineering, Georgia Institute of Technology（佐治亚理工学院材料科学与工程学院）
利用光子时间晶体实现非 reciprocal 负折射，通过双曲介质界面的时间调制实现光束隔离，展示了光学和微波领域的高隔离性能。
2025-11-25 physics.optics
Control of dispersion in photonic crystal waveguides using group symmetry theory
通过耦合线缺陷光子晶体波导中的奇模和偶模来实现色散剪裁。耦合确定从头使用群论分析，而不是通过试验和错误优化的设计参数。通过控制单个几何参数，生成一系列色散曲线。在1.5mm长的波导上进行了实验验证，与理论结果符合得很好。
2012-02-29 physics.optics
Study of Efficient Photonic Chromatic Dispersion Equalization Using MZI-Based Coherent Optical Matrix Multiplication
提出并研究了一种基于MZI的相干光矩阵乘法的高效光子CDE方法。在抽头长度有限的情况下，该方法可使补偿性能提高约60%，而在1 dB的代价下，光子CDE仅需理论值的50%。
2022-05-20 physics.optics
Second Harmonic Generation Enabled by Longitudinal Electric Field Components in Photonic Wire Waveguides
我们研究了III-V族半导体线波导中与晶轴对齐的I型二次谐波产生。在这个方向上，由于III-V族半导体的单个非零张量元素，仅允许通过与光场的纵向分量混合的频率转换。我们实验研究了传播方向对转换效率的影响，并通过激发反对称二次谐波高阶模确认了纵向分量所起的作用。
2020-05-08 physics.optics
Semi-Dirac dispersion relation in photonic crystals
半狄拉克锥是指一种特殊类型的色散关系，它沿对称线是线性的，但在垂直方向上是二次的。在这里，我证明了一个光子晶体组成的一个正方形阵列的椭圆形介质柱能够产生这种特定的布里渊区中心的色散关系。一个微扰方法被用来评估的线性斜率，并确认色散关系是一个半狄拉克型。从边界有效介质理论计算的有效介质参数不仅解释了在半狄拉克点处发生的等频表面中的意外拓扑转变，它们还提供了对该点处的性质的透视，其中光子晶体沿对称轴表现为零折射率材料，但在垂直方向上类似于光子带边缘。
2013-12-01 physics.optics
Ultrafast tilting of the dispersion of a photonic crystal and adiabatic spectral compression of light pulses
我们通过理论和实验证明了光子晶体波导在吸收飞秒泵浦脉冲后色散曲线的超快倾斜。通过用纳米荫罩成形泵浦光束截面，不同的波导本征模获得与扰动泵浦的不同空间重叠，导致色散的局部平坦化高达11%。我们发现，这种部分模式扰动可以用来压缩光脉冲通过波导传播的光谱。
2012-11-22 physics.optics
Effect of wavelength dependence of nonlinearity, gain, and dispersion in photonic crystal fiber amplifiers
光子晶体光纤由于其模场面积和色散设计的灵活性而被用于光纤放大器和激光器中。然而，这些量强烈地依赖于波长。通过将波长依赖性明确纳入非线性薛定谔方程，研究了周期和孔径变化的光子晶体光纤的增益、非线性和色散的波长依赖性。每个参数的波长依赖性的效果分别研究，以及结合。示出的参数的波长依赖性，以创建不对称的光谱和啁啾，但有一个缓和的影响脉冲展宽。在模拟中包括非线性的波长依赖性的效果被证明是最显着的色散或增益相比。
2005-05-03 physics.optics
Photoluminescence modification by high-order photonic band with abnormal dispersion in ZnO inverse opal
我们测量了ZnO反蛋白石的角度和偏振分辨反射和光致发光光谱。观察到自发发射的显著增强。增强后的发光不仅具有良好的方向性，而且可以实现线偏振。详细的理论分析和数值模拟表明，这种增强是由高阶光子带的反常色散引起的。在色散曲线的稳定拐点处的冻结模可以强烈地改变自发发射的强度、方向性和偏振。
2008-01-18 physics.optics
Topological-Charge-Enabled Photonic Doping in ENZ Media
Department of Electronic Systems, Aalborg University（电子系统系，奥尔堡大学）
研究通过在介电掺杂剂中嵌入孔洞引入拓扑结构产生非零拓扑电荷，建立理论模型描述光子掺杂系统有效磁导率，阐明拓扑电荷依赖传输机制，可灵活控制磁场分布及相关参数，为光子器件提供通用平台。
2026-07-21 physics.optics
Reinforcement learning enabled the design of compact and efficient integrated photonic devices
在本文中，我们介绍了集成光子器件的设计方法，采用强化学习称为吸引子选择。在这里，我们结合三维时域有限差分方法和吸引子选择算法，这是基于人工神经网络，以实现超紧凑和高效的光子器件，如波长解复用器和偏振分离器的低串扰。所提出的器件由与互补金属氧化物半导体技术兼容的绝缘体上硅材料组成，其结构尺寸使未来可能的制造工艺成为可能。数值结果在1550 nm左右的近红外波长，并与先前报道的结构的足迹为3 × 3微米2的设计的光子器件的性能进行了比较。因此，强化学习被成功地应用于设计更小和更好的集成光子器件，其中所提出的方法的使用可以进一步扩展到不同的应用。
2022-10-19 physics.app-ph physics.optics
Semi-analytical approach to short-wavelength dispersion and modal properties of photonic crystal fibers
我们考虑由任意基底材料制成的光子晶体光纤，并推导出适用于短波长区域的色散和模式特性的统一半解析方法。特别是，我们计算的色散和有效折射率和比较全矢量平面波模拟，我们发现很好的协议。我们还计算了模场直径和V参数的渐近结果，从后者我们预测，纤维是无休止的单模归一化的空气孔直径小于0.42，独立的基础材料。
2005-02-14 physics.optics
GPU enabled real-time optical frequency comb spectroscopy and photonic readout
本研究提出一种支持GPU的实时光频梳光谱学方法，可在2.2 GB/s速率下完成数据全流程处理，已初步用于光机械加速度计运动检测，还可适配多种光谱仪与光子读出场景，具备良好应用潜力。
2023-07-12 physics.comp-ph physics.ins-det physics.optics
Programmable photonics enabled by ferroionic two-dimensional materials
New York University Abu Dhabi（阿布扎比纽约大学）；NYU Tandon School of Engineering, New York University（纽约大学坦顿工程学院）
研究针对传统计算架构局限，探讨铁离子二维材料在可编程光子学中的作用，利用其材料动力学实现多级光子态等，通过后端集成策略引入多功能性，为可重构等光子计算架构提供途径，助力神经形态和自适应光子系统发展。
2026-07-21 physics.optics
Higher-order valley vortices enabled by synchronized rotation in a photonic crystal
在周期性结构中的单位单元的同步旋转为带拓扑的操纵提供了新颖的设计视角。然后，我们设计了一个二维版本的高阶拓扑绝缘体（HOTI），通过这种旋转的三角形光子晶格与$\mathcal{C}_3$对称性。这个HOTI支持标志性的零维角状态，同时一维边缘状态。我们还发现，我们的光子角态携带的手征轨道角动量锁定的山谷，其波函数的特点是相位涡（奇点）位于最大Wyckoff点。此外，当被不同频率的火源激发时，一维边和零维角的谷拓扑态同时出现。可扩展到更高的或合成的维度，我们的工作提供了一个手征涡旋平台HOTI实现在太赫兹光子系统。
2021-12-28 cond-mat.mes-hall physics.optics
Air-core photonic band-gap fibers: the impact of surface modes
我们研究了Smith等人[Nature 424，657（2003）]最近报道的低损耗光子带隙光纤的色散和泄漏特性。我们发现表面模对基模的色散和泄漏特性都有很大的影响。我们的色散结果与Ouzounov等人[Science 301，1702（2003）]最近报道的色散曲线定性一致，尽管我们的结果表明，观察到的长波长异常色散是由于避免交叉（与表面模式），而不是由包层的光子带隙边界引起的带弯曲。
2004-01-16 physics.optics
Low-noise supercontinuum generation in chiral all-normal dispersion photonic crystal fibers
本文研究手性全正常色散光纤中超连续谱产生，利用其圆双折射特性消除偏振不稳定性，在802 nm泵浦下实现倍频程跨度、稳定圆偏振的低噪声超连续谱。
2023-08-08 physics.optics
Nonlinear photonic crystal fibres: pushing the zero-dispersion toward the visible
光子晶体光纤中的强波导色散为零色散波长$λ_0$远低于二氧化硅材料色散设定的~1.3微米的极限的非线性光学提供了独特的机会。通过调整空气孔直径d、间距λ和空气孔环的数量N，强波导色散原则上可以用于将λ_0很好地扩展到可见光中，尽管在某种程度上以多模操作为代价。我们详细地研究了零色散波长、截止波长λ c和泄漏损耗在由d、λ和N构成的参数空间中的相互作用。作为特定的结果，我们确定d（~500 nm）和λ（~700 nm）的值，其促进最短可能的零色散波长（~700 nm），同时光纤对于较长波长仍然是单模的。
2006-08-14 physics.optics
Chip-scale sub-Doppler atomic spectroscopy enabled by a metasurface integrated photonic emitter
本研究展示了一种集成光纤耦合的光子-超表面器件，实现了芯片级亚多普勒光谱学，通过高效发射准直光束并耦合反射光，无需对准，并提出了模型解释铷原子光谱特征。
2024-06-11 physics.app-ph physics.atom-ph physics.optics
Near-Zero Crosstalk and Ultra-Low Loss Waveguide Crossings Enabled by three-dimensional Ta2O5-on-LNOI Integrated Photonic Platform
East China Normal University（华东师范大学）；Shanxi University（山西大学）；Shandong Normal University（山东师范大学）；Shanghai Research Center for Quantum Sciences（上海量子科学研究中心）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）
本文提出一种低成本制造方法，实现近零串扰和超低损耗的三维波导交叉，适用于Ta2O5-on-LNOI集成光子平台。
2025-12-04 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
Metasurfaces with bound states in the continuum enabled by eliminating first Fourier harmonic component in lattice parameters
传统的光子晶格，如超材料和光子晶体，表现出各种有趣的物理特性，这归因于晶格参数的周期性调制。在这项研究中，我们介绍了新类型的光子晶格，即傅立叶组件工程超颖表面，不具有晶格参数中的第一傅立叶谐波分量。我们证明，这些超颖表面支持连续的高$Q$第二阻带附近的束缚态。周期调制中的工程傅里叶谐波分量的概念为在人工周期结构中操纵电磁波提供了一种新的方法。
2021-04-05 physics.optics
Polarization-entangled photon pair sources based on spontaneous four wave mixing assisted by polarization mode dispersion
基于光子的量子比特和集成光子电路已经实现了量子信息处理（QIP）的演示，这有望改变我们计算和通信的方式。为此，偏振纠缠光子对态的源是一种重要的使能技术，特别是对于基于偏振的协议。然而，这样的状态很难在集成光子电路中制备。可缩放半导体源通常依赖于非线性光学效应，其中偏振模色散（PMD）使纠缠降级。在这里，我们直接在AlGaAs波导中产生偏振纠缠态，PMD的帮助下，没有任何补偿步骤。我们进行量子态层析成像和报告的原始并发高达0.91 $\pm$ 0.01中观察到的1100 nm宽的波导。该方案允许直接贝尔态生成与观察到的最大保真度为0.90 $\pm$ 0.01从800 nm宽的波导。我们的演示为在大规模量子光子电路中实现偏振编码协议的源铺平了道路。
2017-03-07 physics.optics quant-ph
Topology-Enabled Switchable Unidirectional Radiative Band in a Bilayer Photonic Crystal
Nanyang Technological University（南洋理工大学）；Agency for Science Technology and Research (A*STAR)（新加坡科技研究局）；CNRS-International-NTU-Thales Research Alliance (CINTRA)（法国国家科学研究中心-国际南洋理工大学-泰雷兹研究联盟）
本研究提出利用拓扑结构实现双层光子晶体中可切换的单向辐射带，通过调控层间耦合和周围折射率实现方向性切换和远场响应重构。
2026-02-13 physics.optics
Bright solitons in hybrid-dispersion photonic crystal microresonators
Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY（德国电子同步加速器）；Karlsruhe Institute of Technology KIT（卡尔斯鲁厄理工学院）；University of Hamburg UHH（汉堡大学）
研究光学微谐振器中亮孤子特性因腔色散要求冲突的问题，通过引入局部强色散区域实现混合色散方案，在光子晶体微谐振器中揭示新孤子吸引子，调和相关冲突要求，展现非线性光子系统新特性实现潜力。
2026-07-08 physics.optics
Group-velocity dispersion engineering of tantala integrated photonics
设计集成光子学，特别是利用克尔非线性光学，需要对可见光到红外光谱范围内的折射率有准确和精确的了解。Tantala（Ta_2O_5）是一种新兴的集成光子学和纳米光子学材料平台，具有宽带超低损耗、适度高的非线性以及可扩展和异构集成的优势。我们目前的折射率测量的薄膜的钽，我们探讨了这些数据的有效性与波导和环形谐振器设备的群速度色散（GVD）工程。特别是，所观察到的超连续谱产生在制造的波导的光谱范围，和自由光谱范围（FSR）在光学谐振器的波长依赖性提供了一个敏感的测试，我们的集成光子学设计过程。我们的工作开辟了新的设计可能性与tantala，包括与倍频程跨越孤子微梳。
2020-09-29 physics.optics
Effect of loss on the dispersion relation of photonic and phononic crystals
本文从理论上分析了损耗对人工晶体（包括光子晶体和声子晶体）中波的色散关系的影响。考虑到一般色散关系的隐式形式，推导了一种解析方法，得到了变换后的色散关系。结果表明，色散关系在复$(k,ω)$平面上发生了位移，其中$k$为波数，$ω$为角频率.的值的移位得到明确的材料常数占损失的扰动的函数。结果表明，该方法能正确预测复杂能带结构$k(ω)$的转变。分析了布里渊区对称点附近色散关系的几种模型。对于每种情况下的群速度的下限，有关的对称点周围的带的局部形状，推导出。
2013-09-20 physics.optics
Multi-wavelength source at ITU-T grid based on ultra-flattened dispersion photonic crystal fibers
我们报告了一种基于超平坦色散光子晶体光纤的多波长光源的开发，该光源以100 GHz的间隔锁定到ITU-T网格。ITU-T网格频率是利用多重四波混频过程产生的。通过发射03强泵浦信号，我们实验获得了250个跨越200 nm的产物。为了研究和改善这种非线性光学器件的性能，基于分步傅里叶方法进行了模拟。
2008-06-16 physics.optics
Tailoring Flatband Dispersion in Bilayer Moiré Photonic Crystals
本研究实验研究了双层Moiré光子晶体的光子色散，通过调节折射率对比度连续调控层内耦合，成功实现Moiré微带向极小色散带宽的平带演化，为电信波长下硅基Moiré超晶格的光子平带应用奠定基础。
2025-05-02 physics.optics
Direct Observation of Topological Edge States in Silicon Photonic Crystals: Spin, Dispersion, and Chiral Routing
光子学中的拓扑保护为引导和操纵经典和量子信息提供了新的前景。自旋-轨道耦合机制预示着螺旋边缘态的出现;表现出单向传播，在拓扑上受到反向散射的保护。我们直接观察到的拓扑状态的光子模拟的电子材料表现出量子自旋霍尔效应，生活在两个硅光子晶体之间的界面具有不同的拓扑顺序。我们通过态的存在所固有的远场辐射来表征它们的性质，包括线性色散和低损耗。重要的是，我们发现，边缘状态的赝自旋编码在独特的圆形远场偏振和单向传播，从而揭示了潜在的光子自旋轨道耦合的签名。我们使用这种连接来选择性地激发不同的边缘状态与偏振光，并直接可视化他们的路由沿尖锐的手征波导结。
2018-11-26 physics.optics
Research and simulation of analytical polarization control enabled by optical computing on an integrated photonics chip
State Key Laboratory of Quantum Optics Technologies and Devices, Institute of Opto-Electronics, Shanxi University（山西大学光电研究所量子光学技术与器件国家重点实验室）；College of Physics and Electronic Engineering, Shanxi University（山西大学物理电子工程学院）；Collaborative Innovation Center of Extreme Optics, Shanxi University（山西大学极端光学协同创新中心）；Beijing Xicheng Photonics Techlonogy Co.,Ltd.（北京西城光子科技有限公司）；ZTE Photonics Technology Co., Ltd.（中兴光子技术有限公司）；ZJU-Hangzhou Global Scientific and Technological Innovation Center, Zhejiang University（浙江大学浙大杭州全球科创中心）
该研究针对片上偏振控制器依赖传统盲搜索方法的问题，提出基于四个移相器和光计算的解析式偏振控制方法，经模拟验证可补偿相位差、实现全轴旋转，结合FPGA加速可得到高速片上偏振控制器。
2026-09-23 physics.optics quant-ph
Nonlinear wavelength conversion in photonic crystal fibers with three zero dispersion points
在这项理论研究中，我们表明，一个简单的无休止的单模光子晶体光纤可以被设计成产量，不只是两个，而是三个零色散波长。第三个色散零点的存在创建了一个丰富的相位匹配拓扑结构，使四波混频和共振辐射带的孤子和短脉冲发射的光谱位置的增强控制。这些波段定位的极大增强的灵活性在波长转换、超连续谱产生和量子光学的双光子源中具有应用。
2010-06-09 nlin.PS physics.optics
New silicon photonics integration platform enabled by novel micron-scale bends
尽管亚微米硅波导已被提出用于光子器件的密集集成，但迄今为止，市场上的光波电路主要依赖于具有微米级芯尺寸的波导。这些更大的波导具有更容易制造、更高的可靠性和更好的光纤接口。在低横向折射率对比度的情况下，获得了具有大纤芯尺寸的单模操作。因此，提高集成度和降低微米级波导电路成本的主要限制是它们的毫米至厘米级最小弯曲半径。幸运的是，具有微米级硅芯的单模脊形波导可以局部转化为具有非常高横向折射率对比度的多模条形波导。在这里，我们展示了如何用这些波导实现欧拉螺旋弯曲，弯曲半径低于10 μm，基模损耗低于0.02 dB/90°，为基于微米级波导的新型密集集成平台铺平了道路。
2013-01-09 physics.optics
Terabit-class coherent communications enabled by an integrated photonics erbium doped amplifier
该研究利用基于超低损耗氮化硅波导的集成掺铒放大器作为16路WDM信号的提升放大器，实现81公里、25.6 Tb/s净容量的相干传输。
2025-01-09 physics.optics
A photonic crystal realization of a phase driven two-level atom
我们提出了一组光子晶体，实现了一个非线性量子拉比模型等效的二能级系统的相位驱动的一个量子化的电磁场。晶体在弱耦合区是完全可溶的，并且它们的色散关系是离散的。该系统被对角化的正常模式相当于一个打扮状态的基础。在强耦合区，我们利用微扰理论，发现色散关系是连续的，并给出了连续分数形式的简正模。我们发现，这些光子晶体允许在弱耦合制度的相干振荡的形式的状态重建。
2013-01-07 physics.optics quant-ph
Gain-assisted control of the photonic spin Hall effect
本文提出增益辅助模型，通过双光子拉曼跃迁调控反射光的光子自旋霍尔效应，实现自旋累积方向切换及峰值和角度范围的可控调节，为光学传感等自旋应用提供新途径。
2025-06-02 physics.atm-clus physics.optics quant-ph
Electrically reconfigurable silicon photonic filter enabled by embedded phase change material in microring resonator
报道了一种基于硅微腔中嵌入相变材料$Ge_{2}Sb_{2}Te_{5}$的可调谐光滤波器。非晶相$Ge_{2}Sb_{2}Te_{5}$的高热光系数使得能够以非常小的有效体积在宽范围内调谐谐振波长。采用低损耗的氧化铟锡电极在$Ge_{2}Sb_{2}Te_{5}$ -Si有源波导区产生焦耳热。在有源区中的电诱导加热改变了混合微晶体的有效折射率，从而导致对于仅3V的施加电压的1.04nm的波长调谐。该器件具有20-41 dB的高消光比和仅0.96 $μm^{2}$的紧凑有源封装，适用于大规模可重构集成光子电路。
2020-01-10 physics.app-ph physics.optics
High-speed tunable photonic crystal fiber-based femtosecond soliton source without dispersion pre-compensation
我们提出了一种基于高速波长可调谐光子晶体光纤的光源，能够在红外区域产生可调谐飞秒孤子。通过测量和数值模拟，我们表明，输出脉冲的脉宽和光谱宽度保持几乎恒定的整个调谐范围从860到1160 nm。即使在泵浦脉冲严重啁啾（7400 fs ^2）的情况下也能观察到这种显著的行为，这使得调谐装置可以避免使用体积庞大的补偿光学器件或使用另一根光纤来进行色散补偿。
2012-02-15 physics.optics
Designing an ultra negative dispersion Photonic Crystal Fiber (PCFs) with square lattice geometry
在这篇文章中，我们从理论上研究了双芯光子晶体光纤的色散特性，通过改变不同的参数，基于正方形晶格的几何形状。由于内纤芯和外纤芯之间的折射率在耦合波长处的斜率变化很大，光纤呈现出很大的负色散。详细研究了不同的几何参数，即孔间距（间距）和不同的空气孔直径（d）的依赖性。通过适当调整可用参数，在1550 nm波长附近获得了-47，500 ps/nm/km的高负色散值。我们提出的光纤将是一个很好的设备，在长距离数据传输的色散补偿是千倍以上的可用的DCF。
2014-12-31 physics.optics
A proof-of-principle demonstration of quantum microwave photonics
随着微波光子学的快速发展，它已经扩展到许多具有商业重要性的应用，消除新出现的瓶颈变得至关重要。例如，作为微波光子学的主要分支，光纤无线电技术提供了高带宽、低损耗和长距离的传播能力，促进了从电信到无线网络的广泛应用。以超短脉冲作为光载波，进一步赋予了巨大的容量。然而，超短脉冲的宽带宽导致高频RF信号对光纤色散的严重脆弱性。以时间能量纠缠双光子源为光载体，结合单光子探测技术，提出了一种量子微波光子学方法，并进行了实验验证。结果表明，它不仅实现了前所未有的非局域射频信号调制，对超短脉冲载波色散有很强的抵抗能力，而且提供了一种从色散中有效提取射频信号的替代机制。此外，无杂散动态范围的非局部调制和蒸馏的RF信号已显着改善。量子微波光子学方法凭借低定时抖动单光子探测所赋予的超微弱探测和高速处理优势，在现代通信和网络中开辟了新的可能性。
2022-01-28 physics.optics quant-ph
Low-loss photonic crystal fibers for transmission systems and their dispersion properties
我们报道了一种单模光子晶体光纤，在1550 nm处的衰减和有效面积分别为0.48 dB/km和130平方微米。据我们所知，这是对于不是由VAD制备的二氧化硅制成的PCF报告的最低损耗，同时是低损耗（< 1 dB/km）PCF的最大有效面积。我们简要地讨论了光子晶体光纤在数据传输中的未来应用，并首次通过数值计算和实验研究了群速度色散与模场直径的关系
2004-03-26 physics.optics
Large Negative Flattened Dispersion over the S+C+L Band Using Highly Birefringent Photonic Crystal Fiber
提出了一种新型的三角晶格光子晶体光纤，它在S+C+L波段具有非常大的负平坦色散和非常高的双折射。为了研究所提出的光纤的不同的光学特性，有限元法（FEM）部署。光纤在$1440 nm$到$1600 nm$的波长上呈现$-698.5\pm 5 ps/(nm-km)$的平坦负色散。此外，所提出的光子晶体光纤（PCF）在波长为$1550 nm$时表现出$1.886\times10^{-2}$的高双折射。此外，对该光子晶体光纤的非线性、单模性、有效面积等特性进行了深入的讨论。该光纤在宽带剩余色散补偿和保偏应用中具有重要的应用。
2017-12-20 physics.app-ph physics.optics
Machine-learning-enabled characterization of individual ring resonators in integrated photonic lattices
Aalto University（阿尔托大学）；University of Central Florida（中佛罗里达大学）；Tampere University（坦佩雷大学）；Helsinki Institute of Physics（赫尔辛基物理研究所）；Nokia Bell Labs（诺基亚贝尔实验室）
本文提出一种基于机器学习的方法，用于集成光子晶格中单个环谐振器的表征，通过光谱测量数据高精度提取环谐振器的损耗和共振频率偏移参数。
2026-08-19 cond-mat.dis-nn physics.optics
Nonlinear absorption and dispersion in fiber-taper-coupled silicon photonic crystal microresonators
提出了一种在锥形标准单模光纤和高Q值、超小模体积硅光子晶体谐振腔之间高效传输光的技术。腔模品质因数为47000，总的光纤腔耦合效率为44%。利用这种高效的腔输入输出通道，研究了光子晶体腔的稳态非线性吸收和色散。在低至250 μW的光纤输入功率下观察到光学双稳，对应于100 μW的下降功率和3fJ的存储腔能量。一个高密度的有效自由载流子寿命为0.5 ns的硅光子晶体谐振器也估计从功率相关的损耗和色散测量。
2004-12-01 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Software-defined optical networking applications enabled by programmable integrated photonics
针对数据中心网络增长需求，本研究基于可编程集成光子处理器，结合图论实现多种软件定义光网络应用，在串扰和重配置速度上表现优异，为高性能光子器件发展奠定基础。
2024-03-04 cs.ET cs.NI 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
Photonic Neuromorphic Computing enabled by a BIC Metasurface
Harbin Institute of Technology, Shenzhen（哈尔滨工业大学（深圳））；Pengcheng Laboratory（鹏城实验室）；Quantum Science Center of Guangdong-Hongkong Macao Greater Bay Area（粤港澳大湾区量子科学中心）；Shanxi University（山西大学）；Harbin Institute of Technology（哈尔滨工业大学）
本研究提出了一种基于BIC超材料的光子递归网络，实现了脑启发的时空信息处理，通过光子-物质相互作用实现了高效能的神经形态计算。
2026-02-26 physics.optics
Towards Chiral Sensing and Spectroscopy Enabled by All-Dielectric Integrated Photonic Waveguides
手征光谱是一种强大的技术，能够通过光学手段来识别物质的手性。到目前为止，已经使用自由空间传播光束进行了检查物质或纳米结构的手性的实验。然而，为了小型化，期望在光子集成平台中执行手征光谱学，具有这种手征光学装置的大规模并行检测、低成本生产、可重复性和便携性的额外益处。在这里，我们表明，全介质集成光子波导可以支持手征模式下的基本本征模式的适当组合。特别是，我们研究了两种主流配置：一个介质线与方形截面和开槽波导。我们数值分析三种不同的情况下，这种波导可用于手性检测：全介质波导作为近场探针，倏逝诱导的手征领域，和手征光相互作用的空隙。在所有的情况下，我们认为金属纳米螺旋作为手性探针，虽然所有的方法可以扩展到其他种类的手性纳米结构以及物质。我们的研究结果表明，手性应用，如传感和光谱可以实现在标准的集成光学，特别是与硅基技术。
2019-11-25 physics.optics
