Non-spectroscopic sensing enabled by electro-optical reservoir computer
提出了一种用于执行非光谱感测以区分并确定化学混合物的成分浓度的完全生物启发的装置。在这里,完全受生物启发意味着它由仿生传感器和神经形态信号处理器组成。该传感器在其三色结构和重叠光谱响应方面与人眼相似。信息处理器是一个神经形态系统的基础上,一个水库计算机的电光实现。基于Z-双线性变换的时间步进信号算法已经被开发来真实地模拟电光油藏计算机;这演示了辨别和化学浓度确定任务。我们相信这样的设备在需要实时监测化学成分的领域中提供了潜在的益处,例如在化学加工、食品饮料(发酵/酿造)和环境监测中。
2022-02-03 physics.optics
Chiral optical response of planar and symmetric nanotrimers enabled by heteromaterial selection
手征性是某些分子、材料或人造纳米结构的一种有趣的性质,它允许它们与入射光场的自旋角动量相互作用。由于它们的手性几何形状,它们可以区分左旋和右旋圆偏振态或将它们相互转换。在这里,我们介绍了一种新的方法对光学手性,这是观察到在个人的二维和几何镜像对称的纳米结构。在该方案中,手性光学响应由颗粒组装体的所选异质材料组成和其构建的组分的相应共振行为引起,这打破了系统的对称性。作为一个原则的证明,我们调查这样的结构组成的个别硅和金纳米粒子的实验以及数值。我们提出的概念构成了一种新的方法,用于设计在纳米尺度上定制的二维手性介质。
2016-01-08 physics.optics
Dynamically Reconfigurable Optical Skyrmions Enabled by a Silicon Microring Optical Phased Array for Robust Free-Space Communication
Beijing University of Posts and Telecommunications(北京邮电大学)
本文提出一种硅微环谐振器光学相位阵列,实现紧凑平台的主动拓扑重构,通过可控相位控制实现Skyrmions类型切换,并在湍流中展示拓扑观测比标量OAM更稳健。
2026-05-11 physics.optics
Monolithic silicon nitride electro-optic modulator enabled by optically-assisted poling
本文首次展示氮化硅微环谐振器的光辅助极化方法,无需高温处理即可实现1.2 pm/V的二阶非线性和4 GHz电光调制带宽,为单片紧凑氮化硅电光调制器奠定基础。
2024-10-22 physics.optics
Spatial coherence enabled sensorless adaptive optical imaging
Indian Institute of Technology Kanpur(坎普尔印度理工学院);Sorbonne Université(索邦大学)
该研究提出基于空间非相干光空间相干特性的无导星无传感器自适应光学框架,利用像差诱导的空间相关分布展宽实现像差校正,在明场系统及结构化噪声下均有效,为无传感器AO提供了新反馈机制。
2026-08-13 physics.optics
Arbitrary Polarization Generation in Magneto-optical Metasurfaces Enabled by Bound States in the Continuum
Keio University(庆应义塾大学);The University of Tokyo(东京大学)
通过磁光超材料和外部磁场调控,实现垂直辐射下任意偏振态的连续生成,无需结构修改。
2026-03-12 physics.optics
Tunable narrowband Excitonic Optical Tamm States enabled by a metal-free all-organic structure
光学Tamm态(OTS)是可以在两个高反射结构之间的界面处发生的受限光学模式。然而,由于所需的强反射率,它们与高度可加工和无金属的柔性材料的实施已被证明具有挑战性。在此,我们开发了第一种仅基于有机聚合物材料的支持OTS的结构,展示了基于非关键、广泛可用且易于加工的材料的光子平台。所制造的结构呈现大面积,并且由窄带多层聚合物分布布拉格反射器(DBR)和随后的J聚集分子激子材料的薄膜组成,所述J聚集分子激子材料可以在窄带范围内充当高反射表面。我们利用DBR和反射分子层的窄带光谱响应,通过改变多层膜的周期性来调谐OTS带,为基于轻质可集成激子器件的具有成本效益的工艺的OTS结构的制造打开了大门。
2022-07-19 physics.optics
Imaging-free object recognition enabled by optical coherence
视觉物体识别是智能机器最重要的感知功能之一。传统的识别过程开始于形成物体的清晰光学图像,然后进行计算机分析。相反,通过使用相干照明并直接分析由图像传感器捕获的散射光的光学干涉图案,可以在不成像的情况下执行识别。在这里,我们表明,这种直接的视觉识别可以克服传统的成像光学的限制,实现良好的识别没有聚焦,超过衍射极限,或在没有直接的视线。
2019-01-23 eess.IV physics.optics
Torus-Projected Electromagnetic Wormholes Enabled by Anisotropic Singularity Reconstruction of Metamaterials
Department of Physics, Xiamen University(厦门大学物理系)
本文提出通过超材料各向异性奇点重构实现环形投影电磁虫洞,利用坐标映射控制虚拟空间拓扑结构,展示各向异性折射率对奇点结构和拓扑的调控,并实现可调的黑洞状捕获、场再分布和几何控制的波响应。
2026-05-20 physics.optics
High power, frequency agile comb spectroscopy in the mid-infrared enabled by a continuous-wave optical parametric oscillator
提出用电光频率梳泵浦连续波单共振光参量振荡器,将宽带光梳转换为高功率、相干的中红外光梳,并实现甲烷高分辨率光谱测量。
2023-09-26 physics.optics
Enhancing Co-packaging Optics Enabled Silicon Photonics Security Assurance Hardware Fingerprinting
Department of Electrical and Computer Engineering, University of Florida(佛罗里达大学电气与计算机工程系)
提出一种在硅光子集成电路的密度控制填充区域嵌入二维光子晶体图案的硬件指纹技术,通过FDTD仿真优化纳米结构,实现低成本、高分辨率的芯片认证。
2026-06-29 cs.CV eess.IV physics.optics
Low-power threshold optical bistability enabled by hydrodynamic Kerr nonlinearity of free-carriers in heavily doped semiconductors
本文提出利用金属纳米贴片表面等离激元与重掺杂半导体中 LBP 的强耦合增强自由载流子 Kerr 流体动力学非线性,实现 1 mW 阈值的纳米光学双稳态。
2024-06-11 cond-mat.mes-hall physics.optics
High-efficiency and broadband electro-optic frequency combs enabled by coupled micro-resonators
集成光子学的发展导致了稳定、紧凑和宽带的梳状发生器,支持广泛的应用。然而,目前的片上梳状发生器仍然受到低的光泵浦-梳状转换效率的限制。在这里,我们展示了一个集成的电光频率梳,转换效率为30%,光学带宽为132 nm,具有100倍的转换效率和2.2倍更宽的光学带宽相比,以前的国家的最先进的集成电光梳。我们进一步表明,启用的高效率,该设备作为一个片上飞秒脉冲源(336 fs脉冲持续时间),这是重要的应用在非线性光学,传感和计算。作为一个例子,在超快和高功率的制度,我们展示了一个组合的EO-χ^(3)非线性频率梳的观察。我们的设备铺平了道路,为实用的光学频率梳发生器,使能源效率的计算,通信和计量,并提供了一个平台,以研究新的制度的光学物理,同时涉及多种非线性。
2021-12-16 physics.app-ph physics.optics
Quantum-enabled continuous microwave-to-optics frequency conversion
提出一种基于晶体硅中静电与光机械相互作用的微波至光学频率转换平台,实现连续激光驱动下的量子使能运行,其效率-带宽乘积比同类噪声水平的先前演示高约两个数量级,为互联远程超导量子比特提供了实用路径。
2024-06-04 physics.optics quant-ph
Time Reversal Enabled Fiber-Optic Time Synchronization
针对传统双向光纤时间同步需数据层交换时延、复杂度高且难以多址接入的问题,提出时间反演赋能方法,无需数据层即可测量钟差并支持沿链路多址同步,230公里光纤测试验证了其高性能。
2023-04-14 eess.SP physics.optics
Quantum-enabled interface between microwave and telecom light
电信波长的光子是高密度互连的理想选择,而微波域中的固态量子比特为快速量子逻辑提供了强相互作用。在这里,我们提出了一个通用的,量子使能的巡回微波和光学之间的接口。我们使用一个脉冲电光换能器在毫开尔文温度下,以证明纳秒的时间尺度控制的转换后的复模振幅与输入的附加噪声的$N^{oe}_\textrm{in} = 0.16^{+0.02}_{-0.01}$($N^{eo}_\textrm{in} = 1.11^{+0.15}_{-0.07}$)量子的微波到光学(反向)方向。操作高达单位协同,这项工作进入制度的强耦合腔量子电光的特点是单位内部效率和非线性效应,如观察到的激光冷却的超导腔模式。$C_q>10$的高量子协同性形成了超导电路与光之间确定性纠缠产生的基础。
2021-07-17 physics.optics quant-ph
Enhancing nonclassical properties of quantum states of light using linear optics
本文提出一种仅用线性光学和光电探测器增强光态非经典性质的通用方案,通过调谐相干态振幅滤除福克分量,可增强子泊松统计或正交压缩。
2023-10-07 physics.optics quant-ph
Orthogonal Geometry of Magneto-Optical Kerr Effect Enabled by Magnetization Multipole of Berry Curvature
本研究提出正交MOKE几何结构,可同时探测垂直于坡印廷矢量的磁化分量的幅度与方向,其物理机制源于磁化空间中贝里曲率的多极结构,为磁光测量开辟新范式。
2025-01-19 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Microwave resonator-enabled broadband on-chip electro-optic frequency comb generation
本文针对谐振电光梳电功率利用效率低和需要射频隔离器的问题,提出基于薄膜铌酸锂平台集成共面微波谐振器电极的射频友好型电光频率梳发生器,在约25 GHz重复频率下实现电功率降低三倍以上、反射极小,并以740 mW驱动功率实验生成跨度大于85 nm的宽带电光频率梳。
2024-08-01 physics.app-ph physics.optics
Nonlinear Quantum Optics at a Topological Interface Enabled by Defect Engineering
本研究通过缺陷工程和逆向设计,将量子点集成到谷霍尔拓扑波导界面,首次实现了单光子水平的共振荧光与透射光谱,为拓扑光子学与量子非线性系统的相互作用研究开辟了新途径。
2024-08-28 physics.optics quant-ph
Programmable ultra-broadband photonic chaos platform enabled by microwave-chaos-driven electro-optic frequency combs
State Key Laboratory of Optical Field Manipulation Science and Technology, Institute of Optics and Electronics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院光电技术研究所光场操控科学与技术重点实验室);Research Center on Vector Optical Fields, Institute of Optics and Electronics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院光电技术研究所矢量光学场研究中心);Tianfu Xinglong Lake Laboratory(天府兴隆湖实验室);College of Materials Science and Opto-Electronic Technology, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学材料科学与光电技术学院)
通过微波混沌驱动电光频率梳,实现可编程超宽带光子混沌平台,展示高带宽光子混沌和高效决策应用。
2026-01-04 nlin.CD physics.optics
Reciprocal phase transition-enabled electro-optic modulation
电光(EO)调制是通信和传感领域的一个众所周知的重要课题。在当前的绿色和数据时代,人们对它的超高效率提出了前所未有的要求。然而,由于电信号和调制光信号之间的单调映射关系,大幅提高调制效率是困难的。在这里,一个新的机制,称为相变电光调制揭示了从两个不同的相平面之间的相互过渡所产生的分歧。值得注意的是,单片集成锁模激光器(MLL)的原型实现。生成并调制24.8 GHz射频信号,实现了3.06 fJ/bit的调制能量效率提高了约四个数量级,对比度超过50 dB。因此,基于MLL的相变EO调制的特征在于调制效率和对比度,如在光纤无线电和水下声学传感系统中实验证明的。这种相变EO调制为绿色通信和无处不在的连接开辟了新的途径。
2022-11-23 eess.SP physics.optics
Negative optical inertia for enhancing the sensitivity of future gravitational-wave detectors
我们考虑用双光弹簧来提高未来引力波探测器的灵敏度。当两个载体的功率、失谐量和带宽选择适当时,双光学弹簧的作用可以描述为“负惯性”,它抵消了测试质量的正惯性,从而提高了它们对引力波的响应。这使我们能够通过信号放大而不是噪声消除,在宽频带上超过自由质量标准量子极限(SQL),这是迄今为止为引力波探测器考虑的所有宽带SQL拍频方案的情况。这种信号放大方案的优点在于它们比噪声消除方案更不易受光损耗的影响。我们表明,这是可行的,以证明这种效果与{ \it金高光功率测试设备},它最终可以在未来先进的GW探测器实现。
2010-10-06 gr-qc physics.optics
Electro-optically programmable photonic circuits enabled by wafer-scale integration on thin-film lithium niobate
本研究在绝缘体上铌酸锂平台展示了一个4x4可编程线性光子电路,采用快速低功耗的电光移相器,实现了500 ps快速切换和极低功耗,在配置速率和功耗上展现出巨大优势。
2023-04-07 physics.app-ph physics.optics
Electro-optic frequency comb-enabled precise distance measurement with megahertz acquisition rate
本文提出基于电光频率梳的重复率调制频率梳(RRMFC)方法,实现兆赫兹级采集速率的高精度绝对距离测量,并用于高速三维成像,使自动驾驶和机器人高精度感知快速变化环境。
2023-12-27 physics.app-ph physics.optics
Adaptive-optics-enabled quantum communication: A technique for daytime space-to-Earth links
以前在日光下进行的自由空间量子通信演示被吹捧为对全球规模量子网络的发展具有重要意义。到目前为止,还没有人仔细调整他们的大气通道,以再现白天的天空辐射和倾斜路径湍流条件,因为它们存在于空间和地球之间。在这篇文章中,我们报告了一个量子通信场实验的条件下,代表白天从太空下行链路。高阶自适应光学增加了量子信道的效率,远远超出了单独使用倾斜/倾斜校正的可能效率,同时在衍射极限处的空间滤波拒绝了光学噪声,而不需要超窄光谱滤波器。高信号噪声概率和低量子误码率被证明在很宽的范围内的信道辐射和湍流条件下与倾斜路径传播在白天。量化和讨论了基于卫星的量子密钥分发的好处。
2021-06-10 astro-ph.IM physics.optics quant-ph
Surface acoustic wave enabled all-optical determination of the interlayer elastic constants of van der Waals interface
HSE University(高等经济大学)
本文利用飞秒激光激发声表面波并结合全光泵浦-探测干涉技术,通过多层建模测定了 h-BN 与熔融石英衬底之间的纵向和剪切弹性耦合常数。
2025-11-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Multibeam Free Space Optics Receiver Enabled by a Programmable Photonic Mesh
自由空间光学(FSO)是满足下一代网络对无线带宽不断增长的需求的一项有吸引力的技术。为了提高FSO链路的频谱效率,可以利用空分复用(SDM)上的传输,其中正交光束必须根据合适的幅度、相位和偏振分布来成形。在这项工作中,我们表明,一个可编程的光子电路,可调谐马赫-曾德尔干涉仪(MZIs)的硅光子网格组成,可以用作自适应多波束接收器的FSO通信链路。该电路可以自配置为同时接收和分离共享相同波长和偏振的正交FSO光束所携带的信号,相互串扰可以忽略不计。该特征在从正交方向(方向分集)到达接收器或根据不同正交空间模式(模式分集)成形的信号对上被证明,即使在传播期间存在一些混合的情况下。作为自适应多波束接收器的可编程网格的性能通过10 Gbit/s的波长为1550 nm的数据信道传输来评估,但是接收器的光学带宽(>40 nm)允许其以高得多的数据速率以及在波分复用SDM通信链路中使用。
2021-12-16 eess.SP physics.app-ph physics.optics