Nonlinear interferometric vibrational imaging
相干反斯托克斯拉曼散射（CARS）过程是“相干的”，但大多数非相干光谱CARS测量通常会丢失反斯托克斯辐射的相位。我们提出了一种新的拉曼显微成像方法，称为非线性干涉振动成像，通过非线性干涉获得的时间反斯托克斯信号测量拉曼光谱。随着反斯托克斯信号的更完整的知识，我们通过模拟表明，高分辨率的拉曼光谱可以获得一个分子在一个单一的脉冲使用宽带辐射。这可能有助于识别组织中分子种类的三维空间分布。
2003-11-17 physics.optics
Broadband coherent Raman scattering spectroscopy at 50,000,000 spectra/s
研究通过开发基于锁模Yb光纤激光器的时间拉伸相干拉曼散射光谱学系统，将测量速率提升至50 MSpectra/s，较先前技术提高500倍，实现了对有机化合物分子指纹区的高效宽带激发与灵敏检测。
2023-05-08 physics.optics
Prospects of coherent control in turbid media: Bounds on focusing broadband laser pulses
我们研究了控制宽带双色激光脉冲通过混浊样品传输的前景。聚焦透射宽带光的能力受限于介质的散射特性和实验装置的技术特性。有两个时间尺度，由近场和远场区域中的脉冲拉伸给出，其定义了适于聚焦的脉冲的最大带宽。在介质中波传播的几何光学机制中，单个设置可以同时聚焦频率为w和nw的光，为1 + n相干量子控制提供基础。除了几何光学制度，我们讨论了一个简单的解决方案的成形，它提供了一个人的能力，同时集中几个传输模式的品质因数。
2011-08-29 physics.optics
Broadband perfect absorption of ultrathin conductive films with coherent illumination:Superabsorption of microwave radiation
由于金属和自由空间之间的巨大阻抗失配，金属导体对微波的吸收是完全低效的，尽管是天然宽带的。减小导电膜的厚度可以提高吸收效率，但仍然受到由场连续性引起的最大50%的限制。在这里，我们表明，宽带完全（100%）吸收微波可以实现在一个单一的导电薄膜层时，它是由两个相反的入射光束相干照射。这种突破50%限制的效果保持了自由载流子耗散的固有宽带特征，并且在超宽频谱中是频率无关的，通常范围从千赫兹到千兆赫兹，并表现出前所未有的接近200%的带宽。特别是，它发生在极亚波长尺度上，约λ/10000或甚至更薄，这是膜厚度。我们的工作提出了一种方法来实现总的电磁波吸收的宽带频谱的无线电波和微波与一个简单的导电膜。
2015-06-12 physics.optics
Ultra-Broadband Coherent Supercontinuum Frequency Comb
我们提出了一个超宽带超连续谱的相干特性的详细研究，使一种新的方法，涉及连续波激光源独立探测整个光谱的振幅和相位噪声求积。连续谱的相干跨度超过1.5倍频程，支持在698 nm和1.54 μm的超稳定激光器的Hz级比较。我们提出了第一个数值模拟的累积梳状相干的限制，在许多脉冲，在对比的单脉冲水平，与系统的实验验证。实验和数值模拟揭示了量子种子宽带振幅噪声的存在而没有相位相干性退化，包括发现超连续谱相干性对光纤分数拉曼增益的依赖性。
2011-05-11 physics.optics
Broadband and energy-concentrating terahertz coherent perfect absorber based on a self-complementary metasurface
本研究提出一种基于自互补棋盘状超表面的宽带聚能太赫兹相干完美吸收器，通过理论分析、数值模拟与太赫兹实验验证其在最低衍射频率下的工作特性，可在深亚波长尺度同时实现宽带运行与电磁波能量聚集。
2017-02-02 physics.optics
When Higher Resolution Reduces Precision: Quantum Limits of Off-Axis Interferometric Scattering Microscopy
University of Graz（格拉茨大学）；University of Vienna（维也纳大学）
本文利用量子费舍尔信息框架分析iSCAT倾斜照明下的三维定位精度，发现倾斜照明可提升每光子定位精度与离焦鲁棒性，而ROCS虽分辨率更高但定位精度更低，揭示分辨率与精度可呈相反趋势。
2025-11-05 physics.optics
Broadband, stable and highly coherent supercontinuum generation at telecommunication wavelengths in an hydrogenated amorphous silicon waveguide
氢化非晶硅（a：Si-H）是一种高度非线性的CMOS兼容光子平台。实验研究了在a-Si：H光子线波导中，利用能量小于5 pJ的飞秒脉冲，在通信波长下产生了跨度超过500 nm的超连续谱。数值模拟的脉冲在波导中的传播，实验特征的色散分布的基础上，表明超连续谱是孤子分裂和色散波产生的结果。结果表明，SC是高度相干的，并且在飞秒脉冲照射下，波导不会遭受材料退化。最后，在c-Si和a-Si：H波导中SC产生的直接比较证实了a-Si：H在电信波长处用于宽带低功率SC产生的性能高于c-Si。
2014-10-21 physics.optics
Highly tunable broadband coherent wavelength conversion with a fiber-based optomechanical system
现代信息网络是建立在工作于不同光波长的混合系统上的。高度期望用于在不同波长之间转换光子的相干互连。虽然相干互连传统上是用非线性光学效应实现的，但这些系统需要苛刻的实验条件，例如相位匹配和/或腔增强，这不仅在实验实现中带来困难，而且还设置了窄的工作带宽（通常在MHz至GHz范围内，如由腔线宽所确定的）。在这里，我们提出并实验证明相干信息传输的两个正交传播的不同波长的光束之间的光纤为基础的光学机械系统，它不需要任何种类的相位匹配或腔增强的泵浦光束。相干过程表现为光机械诱导的透明和吸收现象。我们的方案不仅大大简化了相干波长转换的实验实现，而且还将工作带宽扩展到光纤（数十THz），这将使广泛的基于相干光学的应用，如光学传感，光谱学和通信。
2021-09-21 physics.optics
Broadband Omni-resonant Coherent Perfect Absorption in Graphene
相干完全吸收（CPA）是指由部分吸收体对入射光的干涉诱导的完全吸收，其独立于其固有吸收（其可以非常小）或其厚度。CPA通常在谐振器件中实现，因此不能在宽的连续谱上实现，这阻碍了其对例如光电探测器和太阳能电池的适用性。在这里，我们展示了宽带全谐振CPA放置一个薄的弱吸收体在一个平面腔和预处理的入射光场通过引入明智的角色散。我们利用嵌入二氧化硅中的单层石墨烯作为吸收体，并在可见光范围内的约70 nm带宽内将其光吸收从约1.6%提高到约60%。至关重要的是，一个分析模型表明，在腔驻波场的峰值处放置石墨烯单层对于实现CPA是不必要的，这与传统观点相反。
2021-04-18 physics.optics
Broadband coherent Raman spectroscopy based on single-pulse spectral-domain ghost imaging
本文提出将非线性光谱鬼成像与时间拉伸色散傅里叶变换光谱相结合，利用随机超连续谱和单像素探测器实现微秒级、13 cm⁻¹分辨率的宽带CARS光谱重建。
2025-07-22 physics.optics
Tunable and Broadband Coherent Perfect Absorption by Ultrathin Black Phosphorus Metasurfaces
黑磷（BP）是一种较新的二维等离子体材料，具有独特的光子和电子性质。在这项工作中，我们提出了一种新的可调谐和宽带相干完美吸收（CPA）的太赫兹（THz）频率范围内工作的设备。它是基于一个双面元表面由BP贴片周期性阵列分离的薄介电层。宽带CPA带宽是由于所提出的器件的厚度和BP的非凡性能实现。此外，通过调节两个反向传播的入射波之间的相位差来实现CPA和完全透明之间的实质性调制。CPA的性能可以通过动态改变BP的电子掺杂水平来调节。研究了CPA在垂直和斜向横磁（TM）和电（TE）极化入射波下的响应。推导出了在两种入射偏振和宽的入射角范围内都可以实现CPA。该CPA器件可用于可调谐平面THz调制器、全光开关、探测器和信号处理器的设计。
2019-09-10 physics.optics
Generation of ultra broadband coherent supercontinuum in tapered and dispersion managed silicon nanophotonic waveguides
研究了用于产生最佳超宽带超连续谱（SC）的锥形和色散管理（DM）硅纳米光子波导。DM波导是示出纵向依赖的群速度色散的结构，其由波导宽度随传播距离的变化引起。为了生成最优的SC，遗传算法已被用来找到最好的分散图。对于2 $μ$ m、200 fs和6.4 pJ输入脉冲，这允许分别对于锥形波导和DM波导在-20 dB水平下产生跨越从1300 nm到2860 nm的1.14倍频程和从1200 nm到2870 nm的1.25倍频程的高度相干超连续谱。这两种结构与通常考虑的最佳固定宽度波导的比较表明，SC在更精细的DM波导中更宽和更平坦，同时通过变化的色散确保高相干性。
2017-01-20 physics.optics
Unequivocal differentiation of coherent and chaotic light through interferometric photon correlation measurements
我们提出了一种新的实验技术，可以明确区分混沌光和相干光的振幅波动，从而允许明确的激光器的输出特性。该技术包括测量非平衡迈克耳孙干涉仪输出端的二阶强度互相关。它被施加到一个混乱的光源和半导体纳米激光器的输出，其“标准”的强度关联函数高于阈值显示值兼容的相干和混乱的混合光。我们的实验结果表明，这种激光器的输出不是部分混沌，而是一个振幅起伏的相干态。
2013-03-28 physics.optics quant-ph
Coherent control with broadband squeezed vacuum
我们报道了高功率宽带压缩真空相干控制的实验演示。虽然不相干的，并表现出统计的热噪声，宽带压缩真空示出诱导某些双光子相互作用作为一个相干的超短脉冲具有相同的光谱带宽。利用脉冲整形技术，我们相干控制和频产生的宽带压缩真空在两个数量级的范围内。相干控制双光子与宽带压缩真空的相互作用可以获得相干脉冲实际上无法达到的光谱分辨率和消光比。
2003-02-05 physics.atom-ph physics.class-ph physics.optics
Experimental observation of the X-shaped near field spatio-temporal correlation of ultra-broadband twin beams
在这项工作中，我们提出的非因式近场时空相关的超宽带孪生光束产生的参量下转换（PDC）的实验观察，在干涉型实验中使用和频产生，其中PDC光的时间和空间自由度都控制有很高的分辨率。揭示的X-结构的相关性是根据理论的预测。
2012-07-30 physics.optics quant-ph
A multimodal laser-scanning nonlinear optical microscope with a rapid broadband Fourier-transform coherent Raman modality
非线性光学显微镜允许快速高分辨率显微镜与图像对比度产生的内在性质的样品。已建立的模式，如多光子激发荧光和二次/三次谐波产生，可以与其他非线性技术，如相干拉曼光谱，通常允许化学成像的一个单一的共振振动模式的样品相结合。在这里，我们利用一个单一的超快激光源，以获得宽带相干拉曼光谱的显微镜，连同其他非线性显微镜的方法在同一仪器上。我们证明，相干拉曼模态允许宽带测量（>1000 cm-1），具有高光谱分辨率（<5 cm-1），具有快速的光谱采集速率（3-12 kHz）。这使得能够以每秒>11帧的速度对>千像素图像进行拉曼高光谱成像。
2020-05-28 physics.bio-ph physics.optics
Interference spectroscopy with coherent anti-Stokes Raman scattering of noisy broadband pulses
我们提出了一种新的技术比较两个拉曼活性样品。该方法利用了具有噪声光谱的宽带激光脉冲的相干反斯托克斯拉曼散射（CARS）产生的信号的光学干涉。它不需要光谱分辨检测，也不需要有关样品拉曼光谱或入射光光谱的先验知识。我们从理论上研究了所提出的方法，并在甲苯和邻二甲苯样品上进行了原理验证实验。
2011-04-06 physics.optics quant-ph
Tunable and broadband coherent perfect absorbers with nonlinear and amplification performance based on asymmetric bifacial graphene metasurfaces
提出了一种非对称双面石墨烯超颖表面，实现了太赫兹（THz）波段的可调谐宽带相干完全吸收（CPA）。所提出的设计是由两个不同的石墨烯方形贴片超颖表面堆叠在一个介电基板。非线性CPA性能，而不诉诸光学非线性和放大的基础上发生的波干涉现象沿和内部的亚波长结构。在单波照明的情况下，得到了两个方向的宽带非对称反射。该响应充当所呈现的可调谐和宽带非线性CPA性能以及对吸收的逆响应（即，当附加的输入波与相反传播的入射波相干地相互作用时，放大。该器件有望成为光调制器、传感器、光电探测器和全光小信号放大器等新型片上太赫兹通信器件的重要组成部分。
2020-05-25 physics.app-ph physics.optics
Solid-State Biased Coherent Detection of Ultra-Broadband Terahertz Pulses for high repetition rate, low pulse energy lasers
报道了在高重复频率、低脉冲能量激光系统中相干产生和探测带宽为0.1-9 THz的太赫兹脉冲。在这项工作中，我们展示了固态偏置相干检测结合自旋电子发射器的应用和评估。这种组合用于在时域光谱（TDS）装置中产生和检测太赫兹脉冲，并在体非线性晶体上进行测试。这些结果建立了一个新的有前途的候选人，以扩大由高重复率激光驱动的紧凑，宽带THz TDS系统的可能性。
2022-01-29 physics.app-ph physics.optics
Interferometric control of the photon-number distribution
我们证明了确定性的控制光子数分布的干涉两个相干光束内的无序光子晶格。通过扫描两个等振幅相干场之间的相对相位与泊松统计，激发相邻的网站在一个具有无序免疫手征对称性的晶格，我们测量输出光子数分布之间的周期性变化的超热和亚热光子统计系综平均。因此，光子聚束水平被控制在一个固定的平均光子数的干涉逐渐激活的手征模式对的激发对称性与结构化的相干照明，而不修改的随机系统本身的无序水平。
2017-06-26 cond-mat.dis-nn physics.optics
Chiral phase modulation and tunable broadband perfect absorber using the coherent cold atomic ensemble
本文研究线性空间Kramers-Kronig调制下相干冷原子系综的双通道非互易散射，实现手性相位调制和宽带可调谐相干完美吸收，为低功耗全光器件提供新方案。
2023-10-01 physics.optics quant-ph
Interferometric differentiation between resonant Coherent Anti-Stokes Raman Scattering and nonresonant four-wave-mixing processes
使用相干反斯托克斯拉曼散射来识别生物分子的一个主要障碍是，产生可测量信号所需的照明水平通常也会产生来自介质的显著非共振背景，特别是来自水的非共振背景，这不是所研究的共振所特有的。我们提出了一种方法，使用非线性干涉测量反斯托克斯信号的时间形状，以区分哪些组件是共振和非共振。这种方法很容易适用于大多数现有的脉冲CARS照明方法，并应允许区分共振CARS时，使用更高的能量脉冲。通过研究丙酮和水产生的信号之间的差异，我们表明，共振和非共振信号可以清楚地区分。
2004-02-29 physics.gen-ph physics.optics
Broadband Coherent Wave Control Through Photonic Collisions at Time Interfaces
相干波控制利用撞击在系统上的多个波之间的干涉，基于它们的相对相位和幅度来抑制或增强传出信号。这个过程本质上需要非厄米性，以使波之间的能量交换，和空间界面，以适应他们的散射。在这里，我们探讨这种现象的时间模拟，时间接口的基础上，支持瞬时非厄米散射事件的光子类似于机械碰撞。基于这一机制，我们展示了超宽带时间相干波控制和光子碰撞与相位可调的弹性功能，并应用它们擦除，增强和整形任意脉冲通过适当的剪裁的振幅和相位的反向传播信号。我们的研究结果提供了一种途径，可以在超快和低能量的平台内，在不需要空间边界的情况下，有效地用光来塑造宽带光。
2022-12-05 cond-mat.mes-hall physics.optics
Cepstrum-based interferometric microscopy (CIM) for quantitative phase imaging
本研究提出基于倒谱的干涉显微术（CIM），通过空间偏移倒谱算法从偏移全息记录中恢复复振幅场，实现三倍视场的定量相位成像，并经实验验证了有效性。
2025-01-17 physics.optics
Linear control of light scattering with multiple coherent light excitation
与波干涉的方法，我们研究如何extraperitic多相干波激发可以显着改变整体散射状态，从而在剪裁辐射和耗散之间的能量分配。为了探索这个概念，我们推导出相应的公式耗散和散射功率圆柱形无源系统遇到的入射波与各种照明方向，相位和强度的一般配置。我们证明了一个线性叠加的入射波extraperitoneally干扰目标通道在一个理想的方式。此外，干涉测量的结果可以与固有的系统配置（如尺寸、材料和结构）无关。非本征干涉波为操纵光与物质的相互作用提供了一种非侵入性的解决方案，在超表面、纳米光子学和元器件中具有潜在的应用。
2019-01-28 physics.optics
Integrated Silicon Photonic Multichannel Optical Hybrid for Broadband Parallel Coherent Reception
Southeast University（东南大学）；Soochow University（苏州大学）；Purple Mountain Laboratories（紫金山实验室）；Tsinghua University（清华大学）
提出一种单片集成硅光子多通道90度光混频器，以无源波分复用和MZI滤波器实现34端口宽带并行相干接收，并实验验证高均匀性、低功耗与Tb/s级通信性能。
2025-09-30 physics.optics
A Versatile Setup for Ultrafast Broadband Optical Spectroscopy of Coherent Collective Modes in Strongly Correlated Quantum Systems
飞秒泵浦-探测装置被描述为在宽温度范围内对固体样品进行宽带瞬态反射率实验的优化。通过结合45 fs的时间分辨率和1.75和2.85 eV之间的宽检测范围，该装置可以提供有关相干集体模式和高能电子激发之间相互作用的深刻信息，这是强相互作用和相关量子系统的独特特征之一。在高达10 kHz的帧速率下使用单次激发读出CMOS阵列检测器允许在$Δ$ R/R中分辨幅度低于10 $^{-4}$的相干振荡。我们演示了这种设置的操作上的原型电荷转移绝缘体La $_2$ CuO $_4$，揭示了相干光学声子的存在，频率高达13太赫兹。
2016-08-11 physics.ins-det physics.optics
Towards broadband dynamic structuring of a complex plasmonic field
定制相干表面等离子体激元（SPP）场的能力是朝着广泛的纳米光子应用（例如传感[1，2]、纳米电路[3，4]、光学数据存储[5，6]、超分辨率成像[7，8]、等离子体镊子[9，10]和面内通信[11]）的许多新机会迈出的重要一步。扫描会聚SPP光点或使用光点集合设计SPP轮廓之前都已得到证明[12-14]。然而，SPP通常由强相干光源激光激发。因此，相邻光斑之间的干涉是不可避免的，并且将影响整个SPP场分布。在这里，我们报告了一个可重构的和波长无关的平台，用于生成定制的2D SPP场分布，通过考虑作为一个整体，而不是单个点的相干场。新的视角也使我们能够揭示隐含在二维相干场分布的内在约束。我们的通用设计方法不仅适用于SPP波，也适用于其他二维波系统，如表面声波[15]。
2017-02-16 physics.optics
Surface plasmon based sensing with broadband coherent laser pulses
研究了利用相干激光脉冲激发表面等离子体激元的宽带探测方法。计算了Kretschmann组态下反射光的强度和相位特性。结果表明，通过混合入射光的面内和面外偏振分量，通过观察表面等离子体共振（SPR）反射率曲线的陡峭斜率的移动，可以有效地测量相邻介质的折射率的变化。我们已经证明，这样的传感可以通过观察SPR曲线的角位移以及光谱位移来执行。所开发的模型可以考虑任意数量的层，并用于模拟响应时，使用相邻的金膜的额外的功能化层。
2018-08-28 physics.ins-det physics.optics
Systematic dispersion engineering of crystalline microresonators for broadband and coherent frequency comb generation
Keio University（庆应义塾大学）
通过超精密加工实现晶体微谐振器的色散控制，设计波导几何结构以优化微谐振器频率梳的光谱特性，实现高精度和抑制的空间模式相互作用，产生光滑耗散色散型孤子梳和超通信C波段的宽带频率梳。
2025-11-13 physics.app-ph physics.optics
Broadband Coherent Diffraction for Single-Shot Attosecond Imaging
阿秒科学领域的最新进展有望在最短的空间和时间尺度上跟踪电子过程。将阿秒时间分辨率与纳米空间分辨率相结合的成像方法目前是遥不可及的。相干衍射成像是基于准单色照明的样品的衍射，其相干时间超过阿秒脉冲的持续时间。由于阿秒光谱的极其广泛的性质，需要新的成像技术。在这里，我们提出了一种方法，使相干衍射成像与宽带隔离阿秒源。该方法是基于一个数值monochromatization的宽带衍射图案的正则化反演的矩阵，它只依赖于衍射辐射的光谱。在可见光和硬X射线下的实验验证表明了该方法的适用性。由于它的通用性和易于实现的单阿秒脉冲，我们希望这种方法在未来的阿秒技术，如拍赫兹电子学，阿秒纳米磁学或阿秒能量转移找到广泛的应用。
2019-09-26 physics.app-ph physics.optics
Ultra-broadband surface-normal coherent optical receiver with nanometallic polarizers
相干接收器能够解调光的高速同相和正交信号，是光通信、互连、成像和计算的重要组件。然而，传统的基于波导的相干接收器表现出大的覆盖区，难以有效地耦合大量的空间信道，以及由基于波导的光混合器施加的有限的操作带宽。在这里，我们提出了一个表面正常的相干接收器与基于纳米金属光栅的偏振器直接集成在顶部的光电探测器，而不需要一个光学混合电路。使用一个制作的器件，其有源部分占据70 μm-square的足迹，我们演示了各种格式的高速（高达64 Gbaud）相干信号的解调。此外，超宽带操作从1260 nm到1630 nm的演示，由于波长不敏感的纳米偏振器。据我们所知，这是第一次演示的表面正常零差光接收器，它可以很容易地扩展到一个紧凑的二维阵列设备接收高度并行化的相干信号。
2022-06-02 physics.app-ph physics.optics
An Adaptive Coherent Interferometric Oscillator Based on an Optoelectronic Magnonic Parametric Oscillator
University of North Carolina at Chapel Hill（北卡罗来纳大学教堂山分校）；North Carolina State University（北卡罗来纳州立大学）
研究基于马赫-曾德尔干涉仪的光电-磁振子参量振荡器，通过分析非简并OEPO模式对和频率牵引行为，揭示了MZI架构引入的自适应干涉自由度，并定量提取了环路自由光谱范围和有效延迟时间。
2026-06-08 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
A low-loss, broadband antenna for efficient photon collection from a coherent spin in diamond
我们报告了一个低损耗，宽带光学天线，使高度定向输出从一个相干的单自旋在固态。该器件是介电天线的第一个固态实现，是为金刚石中的单个氮空位（NV）电子自旋而设计的。我们证明方向性接近10。光子结构保持了单晶金刚石的高自旋相干性（T2> 100 μ s）。单光子计数率接近MHz，促进有效的自旋读出。因此，我们展示了量子应用的关键技术，如高灵敏度磁力测量和长距离自旋纠缠。
2014-08-18 cond-mat.mes-hall physics.optics
Random Lasers for Broadband Directional Emission
宽带相干光源对于传感和光谱应用变得越来越重要，特别是在中红外和太赫兹（THz）光谱区域，其中整个分子的独特吸收特性位于其中。最近，对这种光发射器进行封装的愿望导致了紧凑型片上激光器的巨大进步，这些激光器覆盖了这两个光谱区域。源的长波长和小尺寸导致强烈发散的激光束，其难以聚焦在目标上，目标旨在执行光谱学。在这里，我们介绍了一个非常规的解决方案，这个棘手的问题依赖于一个随机的激光产生相干宽带太赫兹辐射，以及几乎衍射限制的远场发射轮廓。我们的随机激光器不需要任何微调，因此构成了一个有前途的例子，实际设备应用随机激光。
2016-07-11 physics.optics
Broadband Coherent Perfect Absorber with PT-Symmetric 2D-Materials
我们建议石墨烯和二维（2D）Weyl半金属（WSM）作为二维材料，用于实现宽带相干完美吸收体（CPA）尊重整体PT对称性。我们还证明了相互相等的振幅和相位的左，右入射波实现CPA的条件。一旦在系统中插入适当的参数，我们系统中的2D材料就起到了提高CPA吸收率的作用。我们表明，二维WSM是更有效的比石墨烯在获得最佳条件。我们显示的行为，每个参数的光学系统，并表明，这些参数的最佳条件引起的增强和可能的实验实现的宽带CPA激光器。
2019-05-14 cond-mat.mtrl-sci physics.optics quant-ph
Generation of ultra broadband coherent supercontinuum in tapered and dispersion managed silicon nanophotonic waveguides
研究了用于产生最佳超宽带超连续谱（SC）的锥形和色散管理（DM）硅纳米光子波导。DM波导是示出纵向依赖的群速度色散的结构，其由波导宽度随传播距离的变化引起。为了生成最优的SC，遗传算法已被用来找到最好的分散图。对于2 $μ$ m、200 fs和6.4 pJ输入脉冲，这允许分别对于锥形波导和DM波导在-20 dB水平下产生跨越从1300 nm到2860 nm的1.14倍频程和从1200 nm到2870 nm的1.25倍频程的高度相干超连续谱。这两种结构与通常考虑的最佳固定宽度波导的比较表明，SC在更精细的DM波导中更宽和更平坦，同时通过变化的色散确保高相干性。
2016-12-01 nlin.PS physics.optics
Universality of Coherent Raman Gain Suppression in Gas-Filled Broadband-Guiding Photonic Crystal Fibers
如20世纪60年代早期所示，当声子的产生速率（通过泵浦到斯托克斯转换）与声子湮灭速率（通过泵浦到反斯托克斯转换）完全平衡时，受激拉曼散射（SRS）的增益被大大抑制。当大量分子的声子相干波同步振动对于两个过程具有相同的传播常数时，即，它们是相速度匹配的。如最近所证明的，充氢光子晶体光纤在其零色散波长附近泵浦提供了观察这种效应的理想系统。在这里，我们报告说，拉曼增益抑制实际上是一个普遍的特点，SRS在充气空芯光纤，它可以强烈削弱SRS，即使当移相率高，特别是在高泵浦功率时，它通常被认为是非线性过程变得更有效（而不是更少）。这个违反直觉的结果意味着模间受激拉曼散射（例如在LP 01和LP 11芯模之间）开始在高功率水平下占主导地位。报道的结果具有重要意义的光纤拉曼移相器，放大器或频率梳，特别是在紫外线，其中的拉曼增益高得多的操作。
2016-12-13 physics.optics
Interferometric Mass Photometry at the Quantum Limit of Sensitivity
提出一种基于 Michelson 干涉仪的光学成像系统，通过评估多种量子态的量子 Cramér-Rao 界限，证明其在小颗粒质量和相位估计上达到量子极限灵敏度且优于传统 iSCAT 方法。
2025-07-11 physics.ins-det physics.optics quant-ph
Coherent storage and manipulation of broadband photons via dynamically controlled Autler-Townes splitting
光与物质的相干控制，使光信号的存储和操纵，是由电磁感应透明（EIT），这是一种量子干涉效应革命性的。对于诱导宽透明带的强电磁场，这种量子干涉消失，引起众所周知的奥特勒-汤斯分裂（ATS）现象。到目前为止，是否可以直接利用安非他明类兴奋剂进行一致控制，而不仅仅是“坏”的企业所得税，这是一个悬而未决的问题。在这里，我们建立了一个协议，表明动态控制的光吸收在ATS制度介导的相干存储和操作，这是固有的适合于高效的宽带量子存储器和处理设备。我们实验证明了这一协议的存储和操纵纳秒长的光脉冲通过集体自旋状态的激光冷却Rb原子高达微秒。此外，我们表明，我们的方法大大放宽了固有的技术要求，建立内存方案，使其适用于广泛的平台与应用程序的量子信息处理，高精度光谱学和计量学。
2017-10-24 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Broadband Optical Two-Dimensional Coherent Spectroscopy of a Rubidium Atomic Vapor
光学二维相干光谱（2DCS）已成为研究包括原子系综在内的许多系统的能级结构、动力学和耦合的有力工具。钾（K）原子的两条D线（D $_1$和D $_2$跃迁）的各种类型的二维（2D）光谱，包括所谓的单量子、零量子和双量子2D光谱，先前已被报道。对于铷（Rb），主要的区别是D线相距约15 nm，而K线相距仅约3 nm。同时激发Rb原子的两条D线需要更宽的激光带宽来进行实验。在这里，我们报告了一个宽带光学2DCS实验中的Rb原子蒸气。获得了一套完整的单量子、零量子和双量子二维光谱，包括Rb原子的两条D线。基于光学布洛赫方程的微扰解，用模拟的二维光谱再现了实验光谱。Rb原子的这项工作补充了以前K和Rb的2DCS研究，其带宽较窄，覆盖了K的两条D线或Rb的一条D线。宽带激发使得能够执行Rb的两条D线的双量子和多量子2DCS，以研究与K原子相比的多体相互作用和关联。
2022-04-02 physics.atom-ph physics.optics
Broadband coherent XUV light from $e^-/e^+$ microbunching in an intense laser pulse
本文提出利用激光脉冲中准中性电子-正电子束的微聚束机制产生宽带相干XUV光，通过模拟证明可形成8阿秒脉冲，并使光源体积比现有方案缩小多个数量级。
2025-07-08 physics.optics physics.plasm-ph
Unlocking the O-Band Coherent Transmission: high-power, broadband soliton microcomb
Aston University（阿斯顿大学）；Enlightra（恩莱特拉）；KDDI Research（KDDI研究院）；Lightera Laboratories（Lightera实验室）；Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institute（弗劳恩霍夫海因里希·赫兹研究所）；The National Institute of Information and Communications Technology（信息通信研究机构）
本文提出一种高功率O波段soliton微梳架构，通过硅氮微环与铋掺杂磷酸硅酸纤维放大器结合，克服了O波段光引擎的瓶颈，实现了100nm范围内21条O波段线路的高功率放大，适用于下一代数据中心互联和可扩展光子系统。
2026-09-30 physics.optics
Broadband holography-assisted coherent imaging -- towards attosecond imaging at the nanoscale
近年来，纳米级相干成像已经成为一种不可或缺的成像方式，允许超过经典成像光学给出的分辨率限制。与此同时，阿秒科学也取得了巨大的进展，揭示了原子、分子和复杂材料中的超快动力学。将泵浦探测实验的阿秒时间分辨率与纳米空间分辨率相结合，将允许在最小的时空尺度上研究超快动力学，但尚未得到证实。然而，阿秒脉冲的大带宽通常阻碍了高分辨率的相干成像。在这里，我们提出了一个强大的全息增强相干成像方法，它允许结合高质量和高空间分辨率的相干成像与大的光谱带宽。通过在高次谐波源上实施我们的方法，我们首次证明了34 nm（2.5 λ）的空间分辨率与仅支持380 as的傅立叶有限脉冲持续时间的光谱带宽相结合。该方法具有单次发射能力，另外从测量的衍射图案中检索光谱，因此不受发射间波动的影响。这为纳米级动力学的超快视图铺平了道路，例如与Petahertz电子和未来数据存储相关的超快电荷转移或超快自旋电流。
2020-12-02 eess.IV physics.optics
Broadband active tuning of unidirectional scattering from nanoantenna using combined radially and azimuthally polarized beams
我们提出了一种方法来主动调谐米氏型球形天线的散射模式。该方案是基于分别控制感应电偶极子和感应磁偶极子使用两个相干的径向偏振和方位偏振的聚焦光束。通过仔细调整两个波束的幅度和相位关系，即使在天线散射最有效的波长处，也可以实现宽带单向散射。通过移动一个光束的焦点，可以观察到单向散射的急剧切换。这种方案使得基于纳米天线的超紧凑型光开关和定向耦合器的设计成为可能。
2015-10-05 physics.optics
Microwave Q-band oscillator at 49GHz for broadband frequency conversion based on a Kerr optical soliton crystal micro-comb
报道了一种基于集成微环谐振器产生的相干克尔光微梳的宽带微波频率转换器。相干微梳显示与孤子晶体动力学一致的功能，FSR为48.9GHz。我们使用它来演示一个高性能的毫米波本振器在48.9GHz的Q波段的微波频率转换。实验结果表明，在40 GHz频率范围内，输出射频功率与中频功率之比为6.8 dB，杂散抑制比大于43.5 dB。实验结果与理论结果吻合良好，验证了基于相干光微梳的微波频率转换器的有效性，并具有减小尺寸、降低复杂度和潜在成本的能力。
2019-07-22 physics.app-ph physics.optics
3.5 kW coherently combined ultrafast fiber laser
提出了一种基于四个阶跃掺镱光纤放大器相干组束的超快激光器。该系统提供了一个平均功率为3.5千瓦和脉冲持续时间为430 fs在80 MHz的重复率。光束质量优良（M2<1.24x1.10），在1 Hz ~ 1 MHz的频率范围内，相对强度噪声低至1%。该系统是交钥匙操作的，因为它具有自动空间和时间对准的干涉放大通道。
2021-01-21 physics.optics
Simple Coherent Polarization Manipulation Scheme for Generating High Power Radially Polarized Beam
我们提出了一个简单的新方案，将高斯光束转换为近似的径向偏振光束使用相干偏振操纵与坡印廷走离在双折射晶体。我们的计划，采用马赫-曾德尔干涉仪实现这种相干模式求和以前的计划所需的干涉稳定性。两个走离晶体与半波片的对称布置，即使在激光器具有短时间相干长度时也允许相干控制。我们从镱光纤激光器产生了14瓦的径向偏振光束，仅受可用光纤激光器功率的限制。
2007-07-24 physics.optics
Room temperature broadband coherent terahertz emission induced by dynamical photon drag in graphene
新材料中光子和电子之间的非线性耦合引起了许多有趣的非线性现象。这包括混频、光学整流或非线性电流产生，这些对于在难以进入的光谱区域（例如太赫兹间隙）中产生辐射特别感兴趣。由于其特定的线性色散和室温下的高电子迁移率，石墨烯在实现强非线性效应方面特别有吸引力。然而，由于石墨烯是一种中心对称材料，二阶非线性先验抵消，这迫使依赖于不太有吸引力的三阶非线性。然而，最近证明，直流二阶非线性电流以及超快交流电流可以在光激发下在石墨烯中产生。这种不对称性是由斜入射的激发引入的，导致光子动量转移到电子系统，称为光子拖曳效应。在这里，我们显示宽带相干太赫兹发射，范围从约0.1-4太赫兹，在外延石墨烯飞秒光激发下，诱导的动态光子拖曳电流。我们证明，在石墨烯中的大多数光学过程相比，次近邻耦合以及不同的电子-空穴动力学在这种效果是至关重要的。我们的研究结果表明，动态光子拖曳效应可以提供高达60太赫兹的辐射开辟了新的路线，在室温下产生超宽带太赫兹脉冲。
2014-05-25 cond-mat.mes-hall physics.optics
High-efficiency and broadband coherent optical comb generation in integrated X-cut lithium niobate microresonators
本研究针对X切薄膜铌酸锂平台正色散克尔微梳研究空白，通过超低损耗波导与谐振器设计实现高性能新型微梳，为高速低能耗光子电路提供支撑。
2025-07-28 physics.optics
Planarized THz quantum cascade lasers for broadband coherent photonics
本研究提出一种基于双金属高限制波导与低损耗聚合物平面化的新型太赫兹集成光子平台，实现了宽带片上量子级联激光梳及主动锁模脉冲，验证了有源无源元件共集成能力。
2022-07-14 physics.app-ph physics.optics
Broadband integrated beam splitter using spatial adiabatic passage
光路选择和控制是集成光学的重要方面。它们基本上依赖于分束器，而分束器是干涉仪设置和有源路由的核心。分束器的最常见的实现方式遭受强色散响应（定向耦合器）或严格的制造公差（多模干涉耦合器）。在本文中，我们制作了一个强大的和简单的宽带集成分束器的基础上，锂的分束比消色差超过130 nm。我们的架构是基于空间绝热通道，一种技术，最初用于完全传输光束从一个波导到另一个已被证明是非常强大的制造缺陷和波长色散。在1500 ~ 1630 nm范围内，器件的分光比分别为0.52 $\pm $ 0.03和0.48 $\pm $ 0.03。此外，我们表明，适当的设计，使分裂的输出光束与相对相位0或$π$。由于它们独立于材料色散，这些器件代表了创建消色差和多功能光子电路的简单基本组件。
2018-10-15 physics.optics quant-ph
Multi-channel all-optical switching based on coherent perfect absorption in atom-cavity system
本研究提出基于原子-腔系统相干完美吸收的多通道全光开关方案，利用极化激元与控制光诱导的量子干涉实现开关功能，可用于全光通信与量子逻辑器件。
2024-03-10 physics.optics quant-ph
