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
N-Band Photonic Hopf Insulators Based on 2D Microring Lattices
霍普夫绝缘体是一种拓扑绝缘体，其拓扑行为源于从3D球体到2D球体的非平凡映射，称为霍普夫映射。在旋量和skyrmion系统的研究中通常会遇到的霍普夫映射，被称为霍普夫指数的整数不变量拓扑分类。在这里，我们表明，由于周期性循环的光内的每个microns，一个二维晶格的microns谐振器可以模拟一个$N$带的光子霍普夫绝缘体与非平凡的霍普夫指数。特别地，我们通过数值计算和直接解析证明表明，云母晶格的$N$带的Hopf指数与其缠绕数是相同的。结果表明，霍普夫指数是一种可供选择的拓扑不变量，可用于二维光子晶格的分类，并建立了晶格的霍普夫绝缘体相和反常Floquet绝缘体相之间的对应关系.更一般地说，我们的工作表明，二维微晶格可以提供一个通用的纳米光子平台，研究非阿贝尔拓扑光子系统。
2022-08-17 cond-mat.mes-hall physics.optics
Rotary solitons in Bessel photonic lattices
介绍了立方非线性介质中贝塞尔光子晶格支持的孤子。我们表明，圆柱形的几何形状的晶格，有几个同心环，提供了独特的孤子特性和动力学。特别地，除了最低阶的孤子被困在晶格的中心，我们发现孤子家庭被困在不同的晶格环。这样的孤子可以设置成受控旋转内的每个环，从而具有新颖类型的环内和环间孤子相互作用。
2004-07-02 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
Elastic-like Collision of Gap Solitons in Bragg Gap Regions within Nonlocal Nonlinear Photonic Crystals
分析了非局域非线性周期光子晶体中带隙孤子的存在性、稳定性和迁移率。在带隙的布拉格区域内，由于非局域性效应和布洛赫波的振荡特性的结合，带隙孤子表现出更好的稳定性和更高的迁移率。通过线性稳定性分析和Peierls-Nabarro势的计算，我们证明了在非局域非线性的帮助下，即使在周期系统中，间隙孤子也可以恢复非平凡的类弹性碰撞.这种非局域非线性光子晶体中带隙孤子的有趣行为被认为在光开关器件中是有用的。
2007-09-29 physics.optics
Strong Raman-induced non-instantaneous soliton interactions in gas-filled photonic crystal fibers
为了研究连续两个强孤子在填充拉曼活性气体的空芯光子晶体光纤中的传输，我们建立了一个基于微扰理论的解析模型。基于两个孤子之间的时间延迟，我们发现尾孤子动力学可以经历不寻常的非线性现象，如光谱和时间孤子振荡和输运到领先的孤子。整体动态可以导致具有均匀时间周期和均匀或啁啾空间周期的折射率的时空调制。
2015-06-10 physics.optics
Sign freedom of non-Abelian topological charges in phononic and photonic topological insulators
三带系统中节线的拓扑性质可以用称为四元数的非阿贝尔拓扑荷来描述。由于本征态的规范自由度，非阿贝尔拓扑荷的符号可以通过执行规范变换来翻转，即，选择不同的本征态基。然而，在诸如声子和光子拓扑绝缘体的现实系统中，符号翻转还没有被明确地示出。在这里，我们阐述了符号自由度的可视化数值计算的拓扑电荷的声子和光子拓扑绝缘体。在这样做时，我们采用多个节点线的公共参考点方法来确认符号翻转不会在构建四元数组时引起任何问题。
2021-10-12 cond-mat.mes-hall physics.optics
Designing Photonic Topological Insulators with Quantum-Spin-Hall Edge States using Topology Optimization
设计光子拓扑绝缘体是非常重要的，因为它需要反转带隙周围的带对称性，到目前为止，这是通过直觉结合细致的试验和错误来完成的。在这里，我们采取了一种完全不同的方法：我们认为光子拓扑绝缘体的设计作为一个逆设计问题，并使用拓扑优化，以最大限度地提高通过一个尖锐的弯曲边缘模式的传输。由两个不同但最初相同的C $_\text{6v}$对称单位单元组成的两个设计域定义了几何设计问题。值得注意的是，优化的结果在光子拓扑绝缘体让人想起的收缩和生长方法的量子自旋霍尔光子拓扑绝缘体，但具有显着的差异，在晶体的拓扑结构以及定性不同的能带结构和显着改善的性能，如通过带隙尺寸，这是至少50%大于以前的设计。此外，我们发现一个方向的β因子超过99%，和非常低的损失急剧弯曲。我们的方法允许通过设计引入制造限制，并为设计具有迄今为止未探索的对称约束的PTIs开辟了一条途径。
2019-04-17 cond-mat.mes-hall physics.optics
Soliton control in modulated optically-induced photonic lattices
讨论了三束干涉光在可重构光诱导光子晶格中的孤子控制问题。我们揭示了新的动力学制度的强局域孤子，包括二进制开关和孤子的复苏，通过共振波混频。
2005-07-31 nlin.PS physics.optics
Soliton trains in photonic lattices
研究了在折射率具有印记谐波横向调制的可饱和克尔非线性介质中多光斑孤子包的形成和传输。我们发现，在形成鲜明对比的均匀介质中，稳定的多峰孤子不存在，光子晶格支持稳定的高阶结构的形式的孤子包，或孤子列车。直观地说，这种列车可以看作是由几个最低阶孤子绑定在一起，适当的相对相位和它们的存在作为稳定的对象提出了紧凑的概念操纵的几个孤子作为一个单一的实体。
2004-07-01 physics.optics
Composite vortex-ring solitons in Bessel photonic lattices
我们揭示了在聚焦克尔型非线性介质中的贝塞尔光子晶格中存在动态稳定的复合拓扑孤子。这种新的稳定复合孤子由一个具有单位拓扑荷的涡旋环与一个基本孤子非相干耦合而成。否则高度方位不稳定的涡环的稳定提供了在适当的条件下，我们详细研究，通过交叉相位调制耦合的基本孤子同伴。
2005-01-14 physics.optics
Soliton-radiation trapping in gas-filled photonic crystal fibers
我们提出了一种光俘获技术，在该技术中，基本孤子捕获的超短小振幅辐射的对称空芯光子晶体光纤填充惰性气体，防止其色散。该系统不含拉曼和等离子体。捕获是由于两个脉冲之间的交叉相位调制效应。由于激波效应，孤子诱导势中的俘获辐射将周期性地振荡，类似于机械摆的运动。
2013-01-25 physics.optics
Rotary dipole-mode solitons in Bessel photonic lattices
我们解决贝塞尔光子晶格的径向对称刻在立方克尔型非线性介质，并表明它们支持家庭的稳定偶极模式孤子具有两个不同的相位光点位于不同的晶格环。我们发现，贝塞尔晶格的径向对称性提供了各种独特的孤子动力学，包括控制无辐射旋转的偶极模孤子。
2004-09-16 physics.optics
Experimental and theoretical study of red-shifted solitonic resonant radiation in photonic crystal fibers and generation of radiation seeded Raman solitons
红移孤子共振辐射是发生在光子晶体光纤正常色散区的光脉冲穿过零色散波长时的一种有趣的相位匹配现象。这种相位匹配辐射的形成与任何光孤子的产生无关，主要受输入泵浦前沿的控制，而输入泵浦前沿形成了一个激波阵面。辐射产生的异常色散制度，并发现被限制在时域和频域。我们对这种辐射在光子晶体光纤中的形成进行了实验研究，并进行了详细的理论分析。我们的理论预测与实验结果吻合得很好。进一步，我们将研究扩展到长光纤，研究了红移孤子共振辐射和脉冲内拉曼散射（IPRS）之间的相互作用。观察到在反常色散区产生了一系列辐射种子拉曼孤子。
2015-01-20 physics.optics
Non-diffracting states in one-dimensional Floquet photonic topological insulators
已知一维激光写入调制光子晶格特别适合于衍射管理目的。在这里，我们通过对三类无衍射态的实验观察和识别，讨论了此类器件中离散无衍射态与拓扑性质之间的联系。第一个对应于拓扑保护的边缘状态，最近在Floquet拓扑绝缘体预测，而第二个和第三个都是散装模式。其中之一证明了拓扑转变，尽管呈现出不同于边缘态的拓扑特征，但另一个是否是特定能带结构工程的结果。
2017-03-02 cond-mat.mes-hall physics.optics
Topological Invariants in Point Group Symmetric Photonic Topological Insulators
提出了一种计算点群对称下双各向同性光子晶体拓扑不变量的群论方法。在反演赝自旋极化场后，利用高对称性k点处转动算符的本征值计算了自旋陈数。利用总自旋陈氏数可以很好地预测光子边缘态和光子带隙的拓扑特性。在大磁电耦合中，由于总自旋陈氏数的跳跃，出现了非平凡的相变。在空气和双各向同性光子晶体之间的ε/μ失配边界处也产生光输运。这一发现揭示了群对称性与光子拓扑系统之间的关系，使得光子非平凡态的设计成为可能。
2014-07-20 cond-mat.mes-hall physics.optics
Chiral bulk solitons in photonic graphene with decorated boundaries
本研究在带修饰边界的非线性光子晶格中提出手性体态孤子，利用体态模的手性传播实现无需大幅修改体结构的光子输运调控，证实其长距离能量稳定、谷锁定的特性，为非线性光子系统研究和光子器件设计提供新思路。
2024-07-11 physics.optics
Fermionic time-reversal symmetry in a photonic topological insulator
最近，拓扑绝缘体作为一种新的物质状态受到了人们的极大关注，这是由于它们具有受保护的手征边缘态的标志性特征。在费米子系统中，Kramers简并在时间反演对称性（TRS）的存在下产生这些实体。相比之下，服从TRS的玻色子系统通常被认为是从根本上排除支持边缘状态。在这项工作中，我们消除这种看法，并实验证明在时间反演对称的光子波导结构的边缘反向传播的手征态。我们方法中的关键步骤是将传播态的有效自旋编码为底层波导晶格的自由度，使得我们的光子拓扑绝缘体的特征在于$\mathbb{Z}_2$型不变量。我们的发现允许在玻色子系统中利用费米性质，从而为光子学以及声学，力学甚至物质波中的拓扑物理开辟了新的途径。
2018-12-19 cond-mat.mes-hall physics.optics
Generation of slow intense optical solitons in a resonance photonic crystal
我们展示了有趣的和以前没有预料到的属性的一对间隙孤子在谐振光子晶体，预测和解释在一个物理透明的形式，使用分析和数值方法。最重要的结果是这样一个事实，即振荡的间隙孤子的存在下，一个本地化的人口反转内的晶体可以操纵通过适当的选择的比特率，相位和振幅调制。发展这个想法，我们能够获得质的不同制度的谐振光子晶体操作。特别是，一个值得注意的观察是，延迟时间和幅度差必须超过一定的水平，以确保有效的控制孤子动力学。
2007-11-15 physics.optics
Observation of 2nd band vortex solitons in 2D photonic lattices
我们研究了光子晶格中的二阶亮涡旋孤子。这构成了在任何二维周期系统中首次实验观察到的高波段孤子。这些孤子具有复杂的强度和相位结构，但它们可以被一个简单的高度局域化的涡环光束激发。最后，我们表明，这种光束的线性衍射表现出沿晶格轴的优先传输。
2005-03-14 nlin.PS physics.optics
Accelerated rogue waves generated by soliton fusion at the advanced stage of supercontinuum formation in photonic crystal fibers
孤子融合是光纤中一种迷人而微妙的现象，表现在时间和波长间隔很小的同向传播孤子之间的相互作用。研究表明，在光子晶体光纤中超连续谱产生的高级阶段，由前一个孤子辐射的色散波加速后一个孤子的机制为孤子融合提供了必要条件。作为融合的结果，大强度鲁棒的光结构出现并在相当长的距离上传播。在小的随机噪声存在下，孤子之间有效融合的微妙条件很容易被打破，使得融合产生的巨波成为罕见的统计事件。因此，椭圆形的巨型加速波成为光学流氓波的绝佳候选者。
2012-11-13 physics.optics
Sub two-cycle soliton-effect pulse compression at 800 nm in Photonic Crystal Fibers
数值研究了超短激光脉冲在光子晶体光纤中孤子自压缩到少周期的可能性。我们表明，有效的子两个周期的时间压缩纳焦耳级800 nm的脉冲可以通过采用短（通常为5毫米长）的市售光子晶体光纤和脉冲持续时间约100 fs，无论初始线性啁啾，而不需要额外的色散补偿技术。我们设想应用于新一代紧凑且高效的亚二周期激光脉冲源。
2006-10-27 physics.optics
Ultralow-power chip-based soliton microcombs for photonic integration
在光学微谐振器中产生的耗散克尔孤子提供了一条途径，以紧凑的频率梳的高重复率，这已经被用于光学频率合成器，超快测距，相干通信和双梳光谱。氮化硅（Si $_3$ N $_4$）微谐振器是一种很有前途的光子集成孤子微梳。迄今为止，由于低质量（$Q$）因素，以及由于需要使用频率捷变激光器来访问孤子状态的热效应，以通常小于100 GHz的电子可检测重复率在Si $_3$ N $_4$微谐振器中形成孤子受到外部功率放大器的要求的阻碍。这些要求使得基于Si $_3$ N $_4$微谐振器的孤子微梳器件与其他有源或无源部件的异质或混合的未来光子集成复杂化。在这里，使用的光子大马士革回流过程中，我们展示了超低功率单孤子形成高Q（$Q_0>15\times10^6$）硅$_3$ N $_4$微谐振器与9.8 mW的输入功率（6.2 mW的波导）的电子检测，99 GHz的重复率的设备。我们表明，孤子可以通过简单的，缓慢的激光压电调谐，在同一个样品中的许多谐振。这些功率水平与当前基于硅光子学的激光器兼容，用于孤子微梳的完全光子集成，重复率适合于超快测距和相干通信等应用。我们的研究结果表明，硅$_3$ N $_4$光波导的技术准备为未来的全芯片孤子微梳器件。
2018-10-04 physics.optics
Disorder-induced soliton transmission in nonlinear photonic lattices
研究了嵌入均匀克尔非线性介质中的非线性光子晶格中的孤子传输和反射。我们表明，通过引入无序的引导晶格通道，可以实现孤子传输，即使在规则的晶格完全反射输入光束的条件下。相反，在晶格对入射孤子几乎透明的参数范围内，无序可能引起显著的反射。
2011-01-08 nlin.PS physics.optics
Valley-Hall-like second-order photonic topological insulators in Kagome lattice
在具有C3 v点群对称性的Kagome晶格光子晶体中设计了谷-霍尔型二阶光子拓扑绝缘体。光子晶体由纯电介质材料中的圆形空气孔组成。与传统的谷-霍尔光子拓扑绝缘体不同，该绝缘体具有量子化电极化的强度描述的拓扑不变量.通过调整结构尺寸可以实现拓扑转变，拓扑边态出现在不同拓扑相的光子晶体之间的界面，保持了谷-霍尔光子绝缘体的重要特性，如谷输运和小的后向散射。所提出的光子晶体也支持在斜角处的零维角态，显示其二阶拓扑绝缘体特征。本工作提出了在同一平台上实现拓扑保护反射抑制波导和局部腔的可能性。
2020-07-01 physics.optics
Soliton switching and Bloch-wave filtering in periodic photonic lattices
提出了一种基于周期光子结构中布洛赫波滤波的孤子开关新概念。以二元波导阵列为例，我们证明了属于不同光谱带隙的空间孤子可以选择性地从工程缺陷反射或透射通过工程缺陷，该工程缺陷充当布洛赫波的低通或高通滤波器。
2004-12-23 nlin.PS physics.optics
Pearcey solitons in curved nonlinear photonic caustic lattices
控制人造Pearcey和燕尾光束允许在非常低的光强度下在非线性光敏介质中实现焦散晶格。我们研究了它们作为二维和三维波导结构的功能，并显示了利用这些晶格作为线性分束器的潜力，我们将其命名为Pearcey-Y-splitter。对于对称化Pearcey光束作为自聚焦光束，观察到非线性聚焦时孤子的形成。我们的原始方法代表了焦散光子晶格的第一个实现，可以直接应用于信号处理，显微镜和材料光刻。
2017-03-22 physics.optics
Four-dimensional photonic lattices and discrete tesseract solitons
我们从理论上研究了三维以上的离散光子晶格，并指出这种系统可以存在于连续的三维（3D）空间。我们研究了线性区的离散衍射，并预言了非线性四维周期光子晶格中四维正方形孤子的存在。最后，我们提出了一个潜在的实现这种周期性的4D晶格在实验中的设计。
2012-10-16 cond-mat.other physics.optics
Silicon Photonics DWDM NLFT Soliton Transmitter
我们调查的传输密集复用孤子使用光子集成芯片和非线性傅里叶变换和分析所需的发射条件，（解）复用和噪声的影响，非线性频谱，和均衡技术，可用于提高传输性能。
2020-04-07 eess.SP physics.optics
Dirac-Point Solitons in Nonlinear Optical Lattices
报道了在无光子带隙的周期系统中发现的一种新的孤子。孤子是一种非线性的自陷波包。它们在物理学的许多分支中得到了广泛的研究。周期系统中的孤子是由光子带隙支持的局域态，近十年来已成为孤子研究的主流。在这封信中，我们报告了一种新的孤子位于狄拉克点超越光子带隙的发现。狄拉克点是光子能带结构的圆锥奇点，其中波动服从著名的狄拉克方程。这些新的孤子是由狄拉克点而不是光子带隙维持的，因此相对于传统的带隙孤子在概念理解上有了某种进步。除了它们在孤子理论中的理论影响外，它们还具有许多潜在的用途，因为这种孤子具有显着的稳定特性，并且在具有自聚焦和自散焦非线性的克尔材料和光折变晶体中都是可能的。新的结果优雅地揭示了传统的光子带隙时，狄拉克点是不需要的。这些发现丰富了孤子族，并为流体力学、等离子体物理和玻色-爱因斯坦凝聚体等物理学的许多分支中的非线性波的研究提供了有价值的信息。
2015-11-24 physics.optics
Weakly nonlinear topological gap solitons in Su-Schrieffer-Heeger photonic lattices
本文从理论和实验两个方面研究了非线性效应对SU-Schrieffer-Heeger（SSH）晶格中拓扑保护线性界面模的影响。结果表明，无论是聚焦或散焦非线性，SSH晶格的线性拓扑模式变成一族拓扑间隙孤子。这些孤子是稳定的。然而，它们仅表现出低的振幅和功率，因此是弱非线性的，即使当SSH晶格的带隙是宽的。因此，如果初始光束具有中等或较高的功率，则它要么会离域，要么会演化成不属于拓扑带隙孤子族的孤子。这些理论预测在我们的实验中观察到的光诱导SSH型光折变晶格。
2020-10-31 physics.optics
Incoherent multi-gap optical solitons in nonlinear photonic lattices
数值模拟表明，部分非相干光可以被光子晶格的光谱带隙所捕获，在自散焦非线性周期介质中产生部分非相干多分量空间光孤子。我们在数值上发现了这种非相干多隙光孤子，并讨论了如何在实验中通过非相干光束在非线性周期介质的输入端干涉来产生它们。
2005-04-02 nlin.PS physics.optics
Cavity Solitons as a Nonlinear Substrate for Photonic Neuromorphic Computing
Université libre de Bruxelles (ULB)（布鲁塞尔自由大学）
本文提出利用光纤腔体中的孤子作为光子神经形态计算的非线性基质，通过相位调制驱动激光编码输入，并利用频率分辨读出获取共振状态，数值模拟表明凯利波的发射增强了动态特性并提升了机器学习任务的性能。
2026-05-19 physics.optics
Discovery of dissipative microwave photonic solitons
耗散孤子依赖于非线性、色散和增益与损耗的双重平衡，能产生稳定性好、频谱包络光滑的超短脉冲和宽带频率梳，因而在光学领域引起了广泛的关注。在这里，我们观察到一种新的耗散孤子在微波光子学，产生宽带可调谐跳频微波信号与快速的频率切换速度。耗散微波光子孤子是通过微波光子谐振腔中非线性增益饱和和线性滤波以及增益和损耗的双重平衡实现的。观察到了不同脉冲宽度、重复率和每往返时间内孤子数的耗散孤子的产生，以及相应的宽带可调谐跳频微波信号。这项工作为基于微波光子学中孤子原理的信号产生、处理和控制开辟了新的途径，在现代雷达、电子战系统和电信等许多应用中具有巨大的潜力。
2020-09-17 physics.app-ph physics.optics
Transversely Stable Soliton Trains in Photonic Lattices
本文报道了光学中横向稳定孤子串的存在。这些稳定的孤子串是在二维正方形光子晶格中发现的，当它们从第一布洛赫带内的鞍形衍射的X对称点分叉，并且它们的振幅超过一定的阈值时。我们还表明，孤子序列与低振幅或分叉的边缘的第一布洛赫带（伽玛和M点）仍然遭受横向不稳定性。这些结果在连续格点模型中得到，并进一步证实了离散模型。
2011-09-21 nlin.PS physics.optics
Topological dissipative Kerr soliton combs in a valley photonic crystal resonator
本研究理论提出谷光子晶体谐振器方案，可产生天生具备拓扑保护特性的耗散Kerr孤子梳，揭示其演化规律与鲁棒性，为片上非线性光子器件提供新设计思路。
2023-07-25 physics.optics
Nonlinear Switch and Spatial Lattice Solitons of Photonic s-p Orbitals
本文利用飞秒激光制备的具有二分非线性的波导结构，研究了光子 s-p 轨道间的非线性开关效应及空间晶格孤子，为复杂光子器件中的轨道间耦合与非线性相互作用研究提供了新途径。
2024-08-06 cond-mat.mes-hall nlin.PS physics.optics
Josephson oscillations of edge solitons in a photonic-topological coupler
本文介绍了一种由两个平行的具有本征克尔非线性的拓扑绝缘体平板波导构成的光子耦合器。本文研究了在一个平板中产生的单边孤子和在两个平板中产生的一对孤子的约瑟夫森振荡。在平板之间跳跃的单个孤子受到快速辐射衰减的影响。另一方面，共同传播的孤子对的JO可能本质上更稳健，因为一个孤子可以吸收由另一个孤子发射的色散波。最强的JO区域是由它们之间具有相移$π$的孤子对所表征的。
2021-11-29 nlin.PS physics.optics
Stable bright and vortex solitons in photonic crystal fibers with inhomogeneous defocusing nonlinearity
我们预测，一个光子晶体光纤，其股线填充有散焦非线性介质可以支持稳定的明亮的，也涡旋孤子，如果散焦非线性的强度增长向光纤的周边。孤子存在的区域取决于填充非线性和芯非线性的横向增长率。值得注意的是，即使芯材料是线性的，孤子也存在。
2012-03-23 nlin.PS physics.optics
Soliton dynamics in gas-filled hollow-core photonic crystal fibers
充气空芯光子晶体光纤为观察新的非线性现象提供了前所未有的机会。可用于填充这些光纤的气体的各种性质为研究非线性脉冲在各种不同介质中的传播提供了额外的自由度。在这篇综述中，我们将考虑近年来发现的一些新的非线性相互作用，特别是那些基于孤子动力学的相互作用。
2015-07-14 nlin.PS physics.optics
Photonic chip-based high-efficiency soliton microcombs via electroopitc-Kerr synergy
本研究通过在绝缘体上铌酸锂光子芯片上集成片上脉冲产生与氮化硅微谐振器的耗散克尔孤子产生，实现了转换效率达43.9%的高效孤子微梳，为芯片级高功率微梳应用提供了可行方案。
2025-05-21 physics.optics
Accelerating Solitons in Gas-Filled Hollow-Core Photonic Crystal Fibers
我们发现了一个最近提出的模型的脉冲在充气空芯光子晶体光纤中的传播，包括等离子体诱导的非线性的自相似孤立波解。正如对于一个更简单的模型和使用扰动分析所预期的那样，确实存在加速和自移到更高频率的静止孤立波。然而，如果等离子体非线性强度是大的或脉冲幅度小，解决方案有明显的长尾和衰减，因为它们的传播。
2013-04-10 physics.optics
Photonic frequency microcombs based on dissipative Kerr and quadratic cavity solitons
光学频率梳具有精确控制的宽范围谱线，是许多科学突破的关键技术。除了基于锁模激光器的传统实现之外，基于高Q微谐振器中的耗散克尔和二次腔孤子的光子频率微梳在要求紧凑的占地面积、低成本、良好的能量效率、大梳间距和访问非常规光谱区域的应用中已经变得非常宝贵。本文综述了光子频率微梳的最新研究进展，并讨论了如何利用各种现象来提高微梳的性能，使其在光学原子钟、光学频率合成器、精密光谱学、天体光谱仪校准、生物医学成像、光通信、相干测距和量子信息科学等方面具有广泛的应用前景。
2022-12-29 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
Theory and Application of Cavity Solitons in Photonic Devices
本文综述了腔孤子的理论、性质与广泛应用，涵盖光学信息处理及频率梳在通信、计量和量子技术中的关键作用。
2025-09-07 physics.optics
Soliton control in chirped photonic lattices
研究了振幅或频率沿横向变化的啁啾周期光晶格中的光孤子。我们发现，孤子在这种晶格中的传播可以伴随着渐进的自弯曲的孤子轨迹，我们表明，孤子的弯曲率和输出位置可以通过改变晶格的深度，以及啁啾的幅度和频率调制率进行控制。这种效应在可控孤子的导向和路由方面具有潜在的应用价值。
2005-01-21 nlin.PS physics.optics
Realization of a three-dimensional photonic topological insulator
将光子限制在有限体积中在现代光子器件中是高需求的。这促使几十年前发明了光子晶体，其特征在于光子带隙禁止光在所有方向上传播。最近，受拓扑绝缘体（TI）发现的启发，具有拓扑保护的光子约束已经在称为光子TI的二维（2D）光子结构中得到了证明，在拓扑激光器和鲁棒的光学延迟线中具有很好的应用前景。然而，一个完全三维（3D）拓扑光子带隙从来没有实现过。在这里，我们实验证明了一个三维光子TI具有极宽（> 25%带宽）的三维拓扑带隙。样品由具有强磁电耦合的开口环谐振器（SRR）组成，并且表现为“弱TI”或2D量子自旋霍尔绝缘体的堆叠。使用直接场测量，我们映射出带隙的体能带结构和Dirac-like色散的光子表面状态，并证明了强大的光子沿非平面表面的传播。我们的工作扩展了从费米子到玻色子的3D TI家族，并为3D几何中的拓扑光子腔、电路和激光器的应用铺平了道路。
2019-01-10 cond-mat.mes-hall physics.class-ph physics.optics
Pseudospin-valley coupled edge states in a photonic topological insulator
在拓扑绝缘体（TI）的光子类似物中设计的伪自旋和谷自由度（DOF）为光学编码和鲁棒的信号传输提供了潜在的方法。在这里，我们观察到一个弹道边缘状态的自旋谷指数被锁定到沿谷光子晶体和亚晶之间的界面传播的方向模仿量子自旋霍尔效应。我们证明了抑制谷间散射的Y结形成在携带不同的自旋谷陈数的光子TI之间的接口。这些结果开辟了使用谷自由度来控制2D结构中的光信号流的可能性。
2018-04-08 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Observation of Edge Solitons in Photonic Graphene
边缘态出现在不同的科学领域，为新型电子或光电子器件、声学和光子学中的声和光传播控制的发展提供了新的机会。以前的边缘态实验和光子学中拓扑相位的探索主要是在线性区域进行的，但目前的看法是，非线性引入了新的引人注目的功能到边缘态的物理，导致边缘孤子的形成，光隔离，拓扑激光，仅举几例。在这里，我们实验证明了边缘孤子的锯齿形边缘的可重构光子石墨烯晶格通过电磁诱导透明的效果，在原子蒸气室具有可控的非线性。为了获得边缘孤子，引入拉曼增益来补偿边缘态在传输过程中所经历的强吸收。我们的观测为在非线性、可重构平台上进行拓扑光子学的实验探索铺平了道路。
2019-11-19 physics.atom-ph physics.optics
Mode Delocalization in Disordered Photonic Chern Insulator
在无序的二维陈氏绝缘体，一个单一的体扩展模式被预测存在每带，到一个临界的无序强度，所有其他的体模式本地化。这种行为与拓扑平凡的二维相位形成强烈对比，二维相位的模式在无序的存在下都变得局域化。利用紧束缚模型的一个现实的光子陈氏绝缘体，我们表明，离域体本征态可以观察到在一个实验现实的设置。这需要选择性地使用谐振器损耗来抑制拓扑边缘状态，并且使用可变谐振器失谐来获得足够大的系综尺寸。
2021-02-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall 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
Soliton blue-shift in tapered photonic crystal fiber
我们发现，孤子经历了一个强大的蓝移在光纤中的色散景观，沿传播方向的变化。这些实验基于小芯径光子晶体光纤，该光纤逐渐变细，芯径沿其长度连续变化，从而导致零色散波长在过渡期间从731 nm移动到640 nm。孤子的中心波长在400 nm以上向更短的波长平移。这伴随着强烈的辐射发射到紫外和红外光谱区域。数值模拟证实了实验结果。
2010-12-16 nlin.PS physics.optics
Observation of discrete vortex solitons in optically-induced photonic lattices
首次在二维光致光子晶格中观测到了离散涡旋孤子。我们证明了在自聚焦非线性介质中晶格对光学涡旋的强稳定性，并研究了一类广义奇异光束产生离散涡旋的过程。
2004-03-05 cond-mat nlin.PS physics.optics
Vortex solitons in quasi-phase-matched photonic crystals
本文研究了三维准相位匹配光子晶体中由二次非线性支持的稳定涡旋孤子，提出棋盘结构实现方案，发现菱形和方形两类四峰涡旋模式，并确定了其稳定区域，为实验实现提供了理论依据。
2023-03-20 nlin.PS physics.optics
