Single pump, parametric amplification in randomly-birefringent, unidirectionally spun fibers
通过数值求解偏振模色散与宽带和窄带单泵浦光纤参量放大器的相互作用方程，系统地研究了偏振模色散对光纤参量放大器的影响。非线性偏振旋转被证明是一个相关的效果，可以增加增益随机性时，它混合偏振模色散。在单向旋转光纤中，信号泵浦对准可以大大增加，增益增强。然而，尽管增强的对准，大的偏振模色散相位失配的相互作用和增益降低到零。
2009-09-23 physics.optics
Triply-resonant Continuous Wave Parametric Source with a Microwatt Pump
我们展示了一种纳米光子参量光源，由于耦合高Q光子晶体谐振器中的共振增强四波混频，具有创纪录的高归一化转换效率$3\times 10^6\, W^{-2}$。自发发射光子的速率达到14 MHz。
2016-02-12 physics.optics
Ho:YLF amplifier with Ti:Sapphire frontend for pumping mid-infrared optical parametric amplifier
本文报道了一台Ho：YLF啁啾脉冲放大（CPA）激光器，用于以1 kHz重复频率泵浦长波红外光参量啁啾脉冲放大器（OPCPA）。利用钛宝石激光器作为前级，在双啁啾光参量放大器（DC-OPA）中产生了5 μJ的2051 nm种子脉冲，并将其放大到28 mJ，脉宽为6.8ps。该方案为双色（800 nm和8 μm）高次谐波产生提供了潜在的驱动器，并增加了keV X射线光子通量。
2020-04-27 physics.optics
Diffractive effects in singly-resonant continuous-wave parametric oscillators
本文详细地数值研究了泵浦光和信号光共线聚焦对低损耗单谐振参量振荡器转换效率的影响。结果给出的最大泵浦损耗和泵浦功率水平所需的各种数量的耗尽，作为泵和信号共焦参数的函数，为kI/kP=0.33和0.50。结果发现，泵浦功率阈值功率比的函数的泵浦损耗最大损耗的比例同意与平面波预测在5%以内，为广泛的聚焦条件。所观察到的趋势被解释为导致强度和相位依赖机制。
1998-08-19 physics.optics
Optimally efficient, high power, Yb:fiber laser pumped, near- to mid-infrared picosecond optical parametric oscillator
研究了近中红外皮秒光参量振荡器（OPO）在两种高泵浦功率下的绝对输出功率优化和性能，采用宽调谐输出耦合（OC）技术，可提供15%~ 68%的OC。MgO：PPLN基光参量振荡器由具有双峰谱的Yb：YAG光纤激光器在81.1MHz处同步泵浦。在2 W泵浦功率下，最大信号（在1.46 $μ$ m处）和惰轮（在3.92 $μ$ m处）在27%OC处获得670 mW和270 mW的功率，总提取效率为47%，泵浦功率损耗为58%。在53%OC、65%的总提取效率和80%的泵浦损耗下，提取了7.4W的信号功率和2.7W的闲频功率。对于非最佳点，OPO提供的信号脉冲具有更窄的单峰谱、更小的时间带宽积、更好的圆形单模TEM 00空间轮廓以及无源峰峰值功率稳定性，在最佳功率提取点，$\pm$在2 W时为4.6%，在15.5 W泵浦功率时为$\pm$ 1%。
2014-03-24 physics.optics
Tunable visible frequency combs from a Yb-fiber-laser-pumped optical parametric oscillator
我们提出了一个100 MHz的重复率Yb光纤激光泵浦同步泵浦光参量振荡器（SPOPO）提供可调谐频率梳覆盖几乎整个可见光谱范围。通过腔内倍频的信号和空闲梳，并使用共线的剩余泵浦光，几乎连续的调谐范围为420-700 nm的OPO简并条件附近只有很小的差距实现。输出功率范围从10 mW到200 mW，取决于波长，脉冲持续时间低于150 fs，无需外部压缩。所有三个共线外耦合梳（泵浦，加倍的信号，和加倍的空闲）的飞秒增强腔的频率锁定有利于直接比较它们的光学相位噪声和相位调制传递函数。在单谐振OPO中，泵浦光梳的光相位调制几乎完全转移到非谐振闲频光梳。这导致具有降低的光相位噪声的谐振信号梳，并且还能够通过泵浦光的相位调制在闲频光梳上实现高带宽调制。
2019-01-23 physics.optics
Experimental observation of internally-pumped parametric oscillation and quadratic comb generation in a $χ^{(2)}$ whispering-gallery-mode microresonator
本文报道了在自然相位匹配条件下，高Q值锂酸盐微谐振器内泵浦参量振荡的实验观察。具体来说，发射近红外泵浦光约1060 nm到一个$z$切一致的锂离子微谐振器，我们观察到的二次谐波产生接近自然相位匹配的条件下，在输入泵周围的光学边带的产生。我们发现，可以通过改变实验参数产生广泛的不同的边带频移。在特定的条件下，我们观察到的几个等间距的边带周围的泵级联产生-通过腔增强的二次谐波产生的光学频率梳的第一步。
2019-12-11 physics.optics
250-MHz synchronously pumped optical parametric oscillator at 2.25-2.6 μm and 4.1-4.9 μm
介绍了一种基于250 MHz铒光纤激光器同步泵浦光参量振荡器（OPO）的紧凑型多功能飞秒中红外光源。中红外光谱可在2.25-2.6 μm（信号）和4.1-4.9 μm（闲频）范围内调谐，平均功率为20 - 60 mW。在2.5 μm处获得了最小脉宽110 fs，功率40 mW的激光输出。在整个调谐范围内实现了OPO腔长的主动稳定。
2012-07-04 physics.optics
Q penalties due to pump phase modulation and pump RIN in fiber optic parametric amplifiers with non-uniform dispersion
本文实验结合数值探究非均匀色散FOPAs中，泵浦相位调制与RIN导致的Q penalty，发现λ₀变化可大幅降低两类 penalty，泵浦相位调制的 penalty 还可通过极短光纤与极低色散斜率消除。
2026-08-10 physics.optics
Molecular alignment-assisted spectral broadening and shifting in the near-infrared with a recycled depleted pump from an optical parametric amplifier
本文提出回收光学参量放大器的耗尽泵浦在空心光纤中诱导分子排列，结合自相位调制与拉曼非线性，实现近红外信号脉冲超过一个倍频程的展宽和高达204 nm的频移。
2023-08-10 physics.optics
Large regenerative parametric amplification on chip at ultra-low pump powers
基于芯片的光放大器可以显著扩展光子器件的功能。特别是，光参量放大器（OPA），与工程增益谱，非常适合于非线性光子应用。基于芯片的OPA通常需要占用大面积的长波导，以及不能用芯片级激光器容易地产生的高泵浦功率。我们从理论和实验上证明了微谐振器辅助再生OPA，受益于大的非线性增强的微谐振器，并在一个小的足迹产生高增益。我们实现了30 dB的参数增益，只有9 mW的连续波泵浦功率，并表明增益谱可以工程覆盖电信通道无法与Er基放大器。我们进一步证明了克尔孤子梳状线的放大及其相位特性的保持。此外，我们演示了通过注入锁定的光参量振荡器，这对应于一个再生放大器泵浦以上的振荡阈值放大。新型的色散工程技术，如耦合腔和高阶色散相位匹配，可以进一步扩展我们的放大方案的可调谐性和光谱覆盖范围。我们的再生OPA集高增益、小尺寸、低泵浦功率和灵活的增益谱工程于一身，非常适合用于放大便携式或空间基设备的从毫瓦到微瓦的信号，这些设备需要超低电功率水平，并且可以在片上光学和微波频率合成以及精确计时中产生重要应用。
2023-03-05 physics.optics
Efficient, sub-4-cycle, 1-μm-pumped optical parametric amplifier at 10 μm based on BaGa4S7
报道了一种基于宽带隙正交晶系晶体BaGa 4S 7（BGS）的μ J级中红外光参量放大器（OPA），并将其性能与LiGa S2（LGS）在相同的OPA装置中的性能进行了直接比较。该光源基于单OPA级放大超连续谱种子脉冲，在10 μm闲频波长处量子效率为29%，具有名义上载波包络相位稳定的脉冲特性。由于直接在1 μm处泵浦OPA，总转换效率远远超过了基于OPA然后产生差频的传统方案。利用体锗进行啁啾补偿，得到了126 fs的脉冲，覆盖了7.6-11.5 μm的光谱范围。由于BGS比LGS具有更大的单晶尺寸，因此BGS在功率缩放方面具有很大的潜力。
2020-07-27 physics.optics
Stable radiating gap solitons and their resonant interactions with dispersive waves in systems with parametric pump
研究了参量泵浦下带隙孤子的形成。结果表明，参量泵浦可以稳定稳态孤子连续发射色散波。研究了辐射与孤子的共振相互作用，结果表明，辐射可以有效地控制孤子。特别是它示出的孤子可以碰撞或得到钉扎的不均匀性，由于介导的共振辐射的相互作用。
2014-04-13 nlin.PS physics.optics
Optimization of the degenerate optical parametric oscillations threshold in bichromatically pumped microresonator
本研究通过耦合模方程数值分析双色泵浦微环谐振器中简并光学参量振荡的阈值，确定最优参数以最小化阈值功率，并指出色散工程可进一步降低泵浦阈值。
2025-08-08 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
Structured Harmonic Generation via Geometric Phase Enabled Pump Shaping
本研究利用几何相位实现自旋相关泵浦整形，通过液晶平面光学元件从高斯光束直接产生高阶圆柱矢量模式的结构谐波，为非线性光的完全结构化提供高效方法，应用于激光微加工和高能物理。
2025-06-20 physics.optics
Modulation Instability Induced Frequency Comb Generation in a Continuously Pumped Optical Parametric Oscillator
利用连续泵浦的无源非线性谐振腔可以产生新型的光学频率梳。虽然大多数研究都集中在三阶“克尔”非线性相互作用，但最近的研究表明，频率梳的形成也可以通过二阶非线性效应发生。在这里，我们报告的形成二次梳的光学参量振荡器（OPO）的配置。具体地说，我们证明了光学频率梳可以产生在参量区的泵浦频率的一半左右的连续驱动的OPO。我们还通过一个单一的时域平均场方程的OPO动力学模型，识别以前未知的动力学制度，诱导调制不稳定性，导致梳形成。数值模拟结果与实验观测光谱吻合较好。此外，对模拟光谱的相干特性的分析表明，存在相关和锁相梳。我们的研究结果揭示了以前未被注意到的动力学的一个明显良好的评估光学系统，并可能导致一类新的频率梳源，可以刺激新的应用，使直接访问难以捉摸的光谱区域，如中红外。
2018-09-01 physics.optics
Enhancing SPDC brightness using elliptical pump shapes
我们报告使用椭圆泵的空间模式，以增加观察到的亮度自发参量下转换在临界相位匹配晶体。模拟定性预测这种改善，这取决于偏心率和方向的泵椭圆。我们实验证实了两个因素相比，传统的圆对称泵浦空间模式的亮度改善。这些结果支持以前的理论工作，提出了使用椭圆泵模式，以提高各向异性材料中的参数过程的性能。
2019-08-01 physics.optics
Frequency combs in a microring optical parametric oscillator
本文报道了在下转换机制下，同时存在$χ^{(2)}$和Kerr非线性的微扰光学参量振荡器中孤子频率梳的产生。考虑到一个典型的几何形状的散装铌酸锂$_3$环形谐振器的正常群速度色散跨越之间的间隔的泵和下变频信号的梳进行了研究。我们已经确定了临界功率信号之间的过渡相对较低的泵浦功率主要是$χ^{(2)}$梳和高泵浦功率之间的竞争形成的$χ^{(2)}$和克尔非线性。
2019-08-13 physics.optics
Efficient parametric generation in a nonlinear photonic crystal pumped by a dual beam
我们研究了六角极化非线性光子晶体中的参量下转换，采用与非线性光栅周期性相匹配的横向调制的双泵浦。这种共振配置的一个独特的特点是，这两个泵同时产生光子对整个分支的模式，通过准相位匹配与两个基本向量的倒易晶格的非线性。因此，这些模式的参量增益相干地取决于两个泵浦振幅的总和，并且可以通过改变它们的相对强度和相位来控制。我们发现，一个显着的提高源转换效率，可比的一维极化晶体，可以实现由双对称泵。我们还展示了如何通过改变双泵浦参数来调整共振时共享模之间的四模耦合。
2019-09-02 physics.optics quant-ph
A compact, multi-pixel parametric light source
讨论了一种结构紧凑、单通道、多像素光学参量发生器的特点。用一组聚焦的强激光束抽运三硼酸锂晶体，产生了数百个独立的高空间质量可调谐超短脉冲。通过用大泵浦光束照射微透镜阵列来产生光束阵列。已报道的信号和闲频的总转换效率高达30%的泵浦光束。对于所产生的辐射，拍摄到拍摄的能量波动下降到3%。
2003-04-08 physics.optics
Correlated Photon Pair Production by Spontaneous Parametric Down Conversion in Quasi-Phase-Matched AlGaAs superlattice Waveguides using a Continuous Wave Pump
本文报道了在准相位匹配的超晶格AlGaAs波导中产生相关光子对的实验结果，实验结果表明，在连续（CW）泵浦下，相干光子对的产生率（>100）比先前报道的脉冲泵浦下AlGaAs波导中的自发下转换（SPDC）方案提高了两个数量级以上。
2013-04-01 physics.optics quant-ph
Widely tunable optical parametric oscillation in a Kerr microresonator
我们报告的第一个实验演示宽调谐的参数边带产生的克尔微谐振器。具体来说，通过在正常色散制度下泵浦二氧化硅微球，我们实现了在泵浦的大频率失谐下产生相位匹配的四波混频边带。由于高阶色散在实现相位匹配中的作用，泵浦波长的微小变化转化为所产生的边带波长的非常大且可控的变化：我们在实验上证明了在C波段使用低功率连续波泵浦激光器的可调谐性超过720 nm。我们还得到了简单的理论预测的相位匹配的边带频率，并讨论了离散腔谐振频率的预测。我们的实验测得的边带波长与我们简单的相位匹配分析得到的理论预测非常吻合。
2017-10-03 physics.optics
On the fly control of high harmonic generation using a structured pump beam
高次谐波产生（HHG）是一种极端非线性的频率上转换过程，在此过程中，在非常短的波长下发出非常短的持续时间的光脉冲。HHG的一个主要问题是在单发射极水平下的小转换效率。因此，确保不同位置的发射同相发射至关重要。在高泵浦强度下，在不恢复到介质或泵浦场本身的有序调制的情况下，不可能对辐射进行相位匹配，这种技术称为准相位匹配（QPM）。迄今为止，已证明的HHG的QPM技术通常是复杂的和/或缺乏可调性。在这里，我们实验证明了一个相对简单的，高度和容易调谐的QPM技术，通过使用一个结构化的泵浦光制成的不同的空间光学模式的干涉。通过这种技术，我们展示了在飞行中，可调准相位匹配的谐波阶数25至39高达30倍的发射增强。
2017-01-03 physics.optics
Photon-number entangled states generated in Kerr media with optical parametric pumping
研究了两个通过参量泵浦相互耦合的非线性克尔振子作为光子数纠缠态源。用负性量化的纠缠的时间演化显示了纠缠的突然死亡和诞生效应。在一定条件下，纠缠甚至在渐近态中也是保持的。阐明了有限温度下的库在纠缠演化中的作用。发现了纠缠态的产生与谐振子强度违反Cauchy-Schwartz不等式之间的关系。
2011-04-26 physics.optics quant-ph
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
Asymmetric high energy dual optical parametric amplifier for parametric processes and waveform synthesis
本文报道了一种非对称的高能量双光参量放大器（OPA），它能够使空频、信号或耗尽泵浦在相称或不相称波长处相对锁相。空转和信号可以锁定在200 mrad rms或更好的量级，对应于$λ$ =2 $μ$ m时的212 as抖动。OPA的高能臂输出组合的3.5mJ的信号和闲频，而低能臂输出1.5mJ，整个系统用1 kHz、18 mJ的Ti：Sapphire激光器泵浦。两个臂在1080 nm-2600 nm范围内可独立调谐。相对相位锁定，高输出功率和峰值强度，以及大的可调谐性的组合，使我们的OPA的差频产生（DFG）在强泵浦制度中使用的理想工具，并在近红外高峰值场波形合成。为了证明这种能力，我们产生太赫兹辐射通过两个颜色的波形合成在空气中的等离子体和显示的相对相位上产生的太赫兹强度的影响。在高能量下锁相多个无公度波长的能力为强泵浦DFG和波形合成的多种可能性打开了大门。
2021-02-10 physics.optics
Direct transfer of pump amplitude to parametric down-converted photons
我们的数值和实验表明，所有的自发参量下转换（SPDC）产生的光子遵循一个横向振幅类似的泵。这种从泵浦到SPDC的幅度转移在由孔径限制的下转换光子的傅立叶图像平面中被揭示。我们还观察到一个相当大的位移的图像平面从实际的傅立叶平面，当孔径的大小逐渐增加。下转换光子的傅立叶图像的移位影响在具有参数下转换光子对的各种量子相关实验中基于空间模式的投影的质量。这一结果对下转换光子在量子成像和量子通信中的应用有一定的参考价值。
2017-05-09 physics.optics quant-ph
Reduced models and design principles for half-harmonic generation in synchronously-pumped optical parametric oscillators
我们开发了简化的模型，描述了在阈值以上的同步泵浦光参量振荡器中的半谐波产生，其中非线性，色散和群速度失配都是相关的。这些模型是基于（1）低泵浦功率的本征模展开，（2）中等功率的类simulton sech脉冲展开，（3）高功率的无色散盒形脉冲展开。脉冲压缩，简并与非简并操作，和稳定性的解析公式推导和数值和实验结果进行比较。
2016-11-01 nlin.PS physics.optics
Plasmonic Parametric Absorbers
利用等离子体参数共振（PPR）的动力学，我们介绍了等离子体参数吸收体（PPA）的理论。PPA思想的关键见解是，在PPR过程中，泵浦场的消光率强烈依赖于泵浦本身的强度，产生两种不同的机制：一种是在低强度照明下的弱吸收，另一种是在达到或超过参数共振阈值时的强吸收。由于这种反饱和吸收行为，PPA是光限幅应用的有希望的候选者。
2018-11-28 physics.optics
Transfer of angular spectrum in parametric down-conversion with structured light
我们开发了一种形式化的方法，在参数下转换，允许泵浦与结构光束的角谱转移。该方案是基于一个纠缠光子源泵浦的激光束结构与矢量涡旋偏振分布。这产生了一个双光子量子态，其表现出依赖于偏振的横向相关性，可以通过对空间分离的光子的符合测量来访问。计算出的相关性示出呈现典型的矢量光束的自旋-轨道轮廓，然而，分布在单独的测量区域。我们的方法允许设计的泵浦光束矢量的空间结构和测量策略，这些纠缠态的潜在应用，如在量子通信。
2020-11-16 physics.optics
Tunable optical parametric generator based on the pump spatial walk-off
提出了一种新型的光学参量发生器（OPG），其中一束下转换光沿泵浦光的坡印廷矢量自发产生。结果，由于高转换效率，所产生的光束（信号和闲频）是明亮的，由于坡印廷矢量的优选方向，空间上接近单模，在宽波长范围内可调谐，并且是宽带的。这两个光束在频率和每个脉冲的光子数上也是相关的。此外，由于它们的热统计，这些光束可以用作泵浦，以有效地产生其他非线性过程。
2015-11-09 physics.optics quant-ph
Similariton-like Pulses in Synchronously Pumped Singly Resonant Optical Parametric Oscillators
通过数值模拟，发现在同步泵浦的单共振光参量振荡器（OPO）中可形成类相似子脉冲。非线性耦合波方程可化为非齐次非线性薛定谔方程。光参量振荡器中的信号脉冲具有抛物线状的时间强度分布和线性啁啾。OPO中的类相似子脉冲具有许多实际和潜在的应用。
2015-02-03 nlin.PS physics.optics
0.7 MW Yb:YAG pumped degenerate optical parametric oscillator at 2.06 μm
该研究报道了一种由Yb:YAG薄片激光器泵浦的2.06 μm简并光学参量振荡器，通过高频腔内调制实现宽带高效输出，以提升场分辨光谱的检测灵敏度。
2024-07-18 physics.optics
On-chip optical parametric oscillation into the visible: generating red, orange, yellow, and green from a near-infrared pump
微谐振腔中的光学参量振荡（OPO）是一种有效的、可扩展的片上相干可见光产生方法。然而，到目前为止，只有在< 420 THz（接近可见光波段的边缘）的红光被报道。在这项工作中，我们展示了片上OPO覆盖> 130 THz的可见光谱，包括红色，橙色，黄色和绿色波长。特别地，使用在从386 THz到391 THz的近红外中扫描5 THz的泵浦激光器，信号从395 THz的近红外调谐到528 THz的可见光，而闲频从378 THz的近红外调谐到254 THz的红外。我们证明的最宽的信号-闲频分离为274 THz，对应于超过一个倍频程的跨度，并且是迄今为止纳米光子OPO最宽的分离。我们的工作清楚地展示了非线性纳米光子学如何将光从易于访问的紧凑型近红外激光器转换为目标可见波长，这对于光谱学和计量系统的现场部署至关重要。
2020-03-26 physics.optics
Observation of tuning properties in a doubly resonant backward optical parametric oscillator
CAS Key Laboratory of Quantum Information, University of Science and Technology of China（中国科学院量子信息重点实验室，中国科学技术大学）；CAS Center for Excellence in Quantum Information and Quantum Physics, University of Science and Technology of China（中国科学院量子信息与量子物理卓越创新中心，中国科学技术大学）；Hefei National Laboratory, University of Science and Technology of China（合肥国家实验室，中国科学技术大学）
本研究通过连续波泵浦实现双共振反向OPO，并发现其在不同调谐方式下的独特调谐特性，为连续波OPO应用提供了新可能性。
2025-09-25 physics.optics
Parametric seeding of a microresonator optical frequency comb
我们研究了通过具有两个电光调制边带的泵浦激光器对微谐振腔频率梳（微梳）进行参数播种。我们发现，泵浦边带间距是精确复制整个微梳的光谱，我们证明了记录的绝对线间距稳定性的微梳$1.6\times10^{-13}$在1秒。参数梳的频谱是复杂的，并且经常观察到非等距的子梳。我们的结果表明，参数种子不仅可以控制子梳，而且可以导致产生严格等距的微梳光谱。
2013-05-14 physics.optics
Direct soliton generation in cw-pumped doubly resonant degenerate optical parametric oscillators
对连续波泵浦双共振简并光参量振荡器中通过泵浦频率扫描产生的直接孤子进行了解析和数值研究。通过对齐次解的分岔和线性稳定性分析，我们区分了不同的孤子形成机制和相应的动力学，这取决于泵浦和信号的群速度色散（GVD）。据我们所知，这是关于纯二次孤子动力学的第一次研究。此外，我们还讨论了如何通过调节泵浦和信号GVD引入调制不稳定性来扩展孤子的存在状态，从而更容易地获得二次孤子。我们的研究将有助于纯二次孤子的理论腔设计和实验实现。
2022-05-05 nlin.PS physics.app-ph physics.optics
Optical Parametric Amplification of Mid-Infrared Few-Cycle Pulses
研究了钛宝石泵浦的I型$β$ -硼酸钡晶体中载波包络相位稳定的几周期（$<10$ fs）中红外脉冲的光参量放大。实验测量表明，当泵浦光能量为2.3mJ，持续时间为30 fs，中心波长为800 nm时，倍频程跨越谱（$1.1-2.4$ $μ$ m）的$\times3.5$放大因子（从100 $μ$ J到350 $μ$ J）对应于$11\%$的能量提取效率。数值模拟结果表明，在直径为25 mm、厚度为1.5mm的BBO晶体中，当泵浦能量为30 mJ、脉宽为30 fs时，可以实现能量放大到4.25mJ、脉宽压缩到7.3fs。
2019-09-25 physics.optics
Cascaded Parametric Amplification for Highly Efficient Terahertz Generation
介绍了一种高效、实用的基于光谱级联光参量放大（THz-COPA）的高能太赫兹（THz）产生方法。最初由强窄带光泵浦和光种子（泵浦能量的0.1-10%）之间的差频生成产生的THz波启动泵浦光子的重复或级联能量下转换。这有助于大大超过量子缺陷效率，并导致THz能量在晶体长度上的指数增长。在低温冷却的周期性极化的锂离子电池中，100 ps脉冲的能量转换效率>8%。计算考虑了级联效应、吸收、色散和激光损伤。由于多个三波耦合的非线性相互作用，THz-COPA表现出不同于传统三波混频参量放大器的物理特性。这反过来又决定了最佳的相位匹配条件，光谱的演变以及非线性过程的限制。
2016-04-29 physics.optics
Parametric All-Optical Modulation on Chip
本文在周期性极化铌酸锂微环谐振器中利用量子芝诺封锁与和频产生实现参量全光调制，首次证明仅靠参量非线性光学即可实现具有级联和扇出能力的光学晶体管。
2024-04-01 physics.optics
Spontaneous parametric down-conversion pumped by spatiotemporal structured light
Universidade de São Paulo（圣保罗大学）
研究通过时空结构泵浦光场控制自发参量下转换中的光谱关联，提出Gouy相位匹配方法，可在标准周期极化晶体中产生光谱非关联和高维光谱纠缠光子对。
2026-06-23 physics.optics quant-ph
Violation of local realism with spatially multimode parametric down-conversion pumped by spatially incoherent light
University of Ottawa（渥太华大学）；University of Toronto（多伦多大学）；University of Rochester（罗切斯特大学）
本研究通过非相干光源泵浦的多模SPDC生成纠缠光子，实现了超过2的CHSH不等式违反，表明相干泵浦并非必需，为量子技术提供新可能。
2025-11-14 physics.optics quant-ph
Fundamental limits to signal integrity in nonlinear parametric optical circulators
我们描述了一个参量非线性光环行器对具有有限带宽的实际信号的响应。我们的研究结果表明，互调失真（IMD），而不是泵耗尽或压缩，限制了最大的工作信号功率和非线性参数循环器的动态范围。这种限制甚至在非耗尽泵浦状态下也成立，其中非线性循环器不受动态互易性的约束。在实际泵浦功率、本底噪声和非线性波导的情况下，我们的数值模拟表明，最大可实现的无杂散动态范围（SFDR）为81 dB。
2017-11-06 physics.app-ph physics.optics
Multi-mode four-wave mixing with a spatially-structured pump
我们展示了一种新的四波混频（4WM）几何结构的基础上结构光。通过利用近场衍射通过一个狭窄的狭缝，泵浦光束的非对称结构，以修改相位匹配条件，产生在空间和频率域的多模输出。我们表明，频率参数，使选择各种空间模式的输出，包括双光束的几何形状，保持相对强度压缩之间共享的两个光束。结果表明，通过结构光的原子态的工程可能提供一个途径，以多模压缩光的基础上的各种量子资源。
2018-02-09 physics.optics quant-ph
Optimal photon-pair single mode coupling in narrow-band spontaneous parametric down-conversion with arbitrary pump profile
提出了对单模耦合自发参量下转换源性能的理论研究，它只需要很少的实际假设：窄带宽和准简并共线产生。其他假设，如泵浦光束的空间和时间包络，目标单模轮廓和尺寸，以及非线性极化率分布，只考虑在计算的最后一步，从而使理论的通用性和灵活性。性能指标包括绝对收集亮度、对收集效率和预示比。这些值的优化是通过只依赖于无量纲参数的函数来研究的，允许从结果中推导出整个设计选择范围（例如晶体长度、泵浦功率）的最佳实验配置。一个特定的应用的理论验证了实验优化条件下获得兼容的假设。与其他作品的比较，并建议在其最一般性的理论数值实施。
2011-08-30 physics.optics quant-ph
Experimental investigation of the effect of dispersion on squeezing generation in a synchronously pumped optical parametric oscillator
Università degli Studi di Milano（米兰大学）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano（意大利国家核物理研究所米兰分部）；Istituto di Fotonica e Nanotecnologie – CNR（光子与纳米技术研究所-国家研究委员会）
本文通过实验研究同步泵浦光学参量振荡器中色散对压缩生成的影响，发现色散变化不影响压缩水平，并提出基于光谱滤波的建模方法。
2026-02-26 physics.optics quant-ph
Klyshko's Advanced-Wave Picture in Stimulated Parametric Down-Conversion with a Spatially Structured Pump Beam
先进波的图片是“.一个直观的治疗双光子相关的概念的帮助下，一个有效的领域作用于两个探测器之一，并形成了参数转换的先进波发射的第二个探测器.“[A. V. Belinskii和D. N. Klyshko，JETP 78，259（1994）]。Belinskii和Klyshko的这句话很好地描述了先进波图像的概念;这是一个直观的工具，用于设计和预测基于符合的双光子实验的结果。到目前为止，先进的波图片已被认为主要是一个理想的平面波泵浦光束的情况下，仅用于设计目的。在这里，我们研究了先进的波图像的结构泵浦光和背景下的受激发射激发的辅助输入激光束。这表明，受激参量下转换作为一个有用的实验工具，用于测试与先进波图片设计的实验装置。我们目前的实验结果表明，先进的波图片和测试与受激发射的实验设计的策略。
2018-08-12 physics.optics quant-ph
High-sensitivity quantum sensing with pump-enhanced spontaneous parametric down-conversion
近年来，量子传感概念的发展利用了基于由自发参量下转换（SPDC）产生的相关光子对的非线性干涉仪。使用远离频率简并的SPDC允许在用于最强样品相互作用的中红外光子和用于低噪声检测的相关近红外光子之间进行“分工”。然而，由SPDC提供的少量光子和由此产生的较差的信噪比是阻碍新颖感测概念的广泛适用性的限制因素。在这里，我们展示了一个非线性干涉仪泵浦增强SPDC的基础上，大大提高了发射率，但保持宽带，自发发射。为了验证这一概念，我们展示了具有近红外检测的高分辨率中红外光谱，展示了提高的准确性。虽然中红外光子的数量比经典光谱仪小大约五个数量级，但量子光谱仪的灵敏度变得相当，这标志着迈向现实世界应用的重要一步。
2022-08-16 physics.optics quant-ph
Polarization Entanglement from Parametric Down-Conversion with a LED Pump
自发参量下转换（SPDC）是产生纠缠的可靠平台。然而，相干激光束是泵浦非线性晶体的必要先决条件。在这里，我们打破这个障碍，产生偏振纠缠光子对使用商业发光二极管（LED）源作为泵浦光。这种效应是违反直觉的，因为LED光源具有极低的空间相干性，其在下转换过程期间转移到双光子波函数。然而，II型相位匹配条件自然地过滤了LED光的特定频率和波长以专门参与SPDC，使得可以生成局部偏振贝尔态，而不管整个横向平面上的全局不相干性。在实验中，我们在违反贝尔不等式的标准框架下，对LED光诱导偏振纠缠度进行了表征。我们已经达到了Bell值$S=2.33\pm 0.097$，明显超过了经典的束缚$S=2$，从而见证了量子纠缠。我们的工作可以扩展到利用其他自然光源，如太阳光和生物光制备偏振纠缠，这为太空的无电量子通信带来了希望。
2022-11-08 physics.optics quant-ph
Few-cycle, Broadband, Mid-infrared Optical Parametric Oscillator Pumped by a 20-fs Ti:sapphire Laser
报道了一种基于MgO掺杂的双极化LiNbO 3（MgO：PPLN）的中红外宽带单共振光参量振荡器（OPO），采用20 fs钛宝石激光器同步泵浦。通过使用短至250 μ m的晶体相互作用长度，以及对输入泵浦脉冲和OPO谐振器的仔细色散管理，产生了在中红外范围内可调谐的近变换限制的少周期闲频脉冲，在2682 nm处具有少至3.7个光学周期。该OPO可在2179-3732 nm波长范围内连续调谐，在3723 nm波长处输出功率高达33 mW。闲频光谱表现出稳定的宽带分布，在3732 nm处记录的带宽跨度超过422 nm（FWHM）。我们研究了晶体长度对光谱带宽和脉冲持续时间的影响，在一个固定的波长，确认近变换限制闲频脉冲的所有光栅的相互作用长度。通过将泵浦激光器的重复频率锁定到射频参考，并且不主动稳定OPO腔长，当以最大输出功率操作时，获得了在>2.75小时内优于1.6%rms的闲频功率稳定性，具有TEM 00模式轮廓的优异空间光束质量。
2014-04-07 physics.ins-det physics.optics
Generation of coupled orbital angular momentum modes from an optical vortex parametric laser source
我们报告的花（轮）模式的产生，这表明耦合轨道角动量（OAM）模式，从涡旋泵浦光参量振荡器简单地采用一个泵浦源与一个短的时间相干时间。该涡旋振荡器还被开发用于通过替换具有更长相干时间的泵浦源来使用$l_s=2-4$生成进一步的高阶涡旋信号输出。信号和闲频输出分别在745-955 nm和1200-1855 nm的波长范围内调谐。最大信号输出能量为1.2 mJ，光学效率为15.6%。
2019-12-10 physics.optics quant-ph
Experimental generation of polarization entanglement from spontaneous parametric down-conversion pumped by spatiotemporally highly incoherent light
本文实验研究时空高度非相干LED泵浦对SPDC偏振纠缠的影响，测得双量子比特态并发度0.531、纯度0.647，与理论一致，并指出STHI泵浦在波长覆盖和抗散射量子通信方面具有应用价值。
2023-02-15 physics.optics quant-ph
Observation of binary phase states of time-multiplexed degenerate optical parametric oscillator pulses generated using a nonlinear fiber Sagnac loop
利用非线性光纤Sagnac环作为相敏放大器（PSA），在泵浦光-信号光-闲频光简并四波混频中实现泵浦光和放大光的空间分离，产生了时分复用简并光参量振荡器（DOPO）脉冲。通过将PSA放置在光纤腔中，我们成功地产生了超过5，000个时分复用DOPO脉冲。我们证实了相对于泵浦相位的脉冲相位分叉为0或$π$，这使得它们在基于相干光振荡器网络的伊辛模型求解器中用于表示伊辛自旋。我们还使用NIST随机数检验确认了DOPO相位的固有随机性。
2023-02-21 physics.optics quant-ph
