Radiative Emission Enhancement Using Nano-antennas Made of Hyperbolic Metamaterial Resonators
分析了双曲型超材料谐振器作为纳米天线用于增强其附近量子发射体的辐射发射。已经表明，由于非常大的态密度，双曲超材料衬底附近的发射器的自发发射率显著增强。然而，增强耦合到自由空间，这是中央的应用，如固态照明，还没有得到显着的研究。在这里，我们用数值方法证明了在660 nm波长处的自由空间辐射发射的大约100倍的增强，通过利用圆柱形HM谐振器，其半径为54 nm，高度为80 nm，在不透明的银包覆衬底的顶部上。我们还展示了如何自由空间辐射增强因子取决于偶极子的方向和发射器附近的亚波长谐振器的位置。此外，我们还计算了亚波长间距的HM谐振器阵列可以保持单个谐振器的大部分增强效果。
2014-08-14 physics.optics
Enhanced Emission from WSe2 Monolayers Coupled to Circular Bragg Gratings
二维过渡金属二硫属化合物（TMDC）由于其独特的光电性质，在片上纳米光子学中具有重要的应用价值。在这里，我们提出并实现耦合的钨二硒（WSe2）单层的圆形布拉格光栅结构，以实现增强发射。WSe 2和结构的共振模式之间的相互作用导致Purcell增强的发射，而对称的几何结构提高了发射光子的外耦合流的方向性。此外，这种混合结构产生了记录高对比度的自旋谷读出（> 40%）所揭示的偏振分辨光致发光（PL）测量。我们的研究结果是有希望的片上集成的TMDC单层与纳米光子电路的光学谐振器。
2018-06-18 physics.optics
Origin of second-harmonic generation enhancement in optical split-ring resonators
研究了金属基超材料的二阶非线性光学性质。电子响应的流体动力学模型，其中非线性表面的贡献表示在体极化。该模型与已发表的实验结果吻合良好，并阐明了非线性响应的机制。特别是，我们表明，在分裂环谐振器为基础的介质中的二次谐波的报告增强驱动的电，而不是磁性能的结构。
2012-04-25 physics.optics
Giant field enhancement by funneling effect into sub-wavelength slit-box resonators
受声学亥姆霍兹共振器的启发，我们提出了一种狭缝盒电磁纳米天线，能够将入射光束的能量集中到比经典透镜小一千倍的表面上。这种设计在整个狭缝中产生了热体积中的巨大场强增强。由于全方位接收，即使在聚焦波束的情况下，它也能达到可见光范围内的$10^4$和太赫兹范围内的$10^8$。这些特性可以针对需要极端光集中的应用，例如SEIRA，非线性光学和生物光子学。
2014-03-10 physics.optics
Twisted Nanotubes of Transition Metal Dichalcogenides with Split Optical Modes for Tunable Radiated Light Resonators
由过渡金属二硫属化物（TMDC）如MoS $_2$组成的合成微米和纳米管在纳米光子学中的许多应用中是有前途的，因为它们结合了发射强激子发光的能力和甚至在室温下充当回音壁微腔的能力。除了空心圆柱形的管子外，还有一类被广泛研究的扭曲管子，它的扁平截面沿管子轴线旋转。如理论分析所示，在这样的纳米管中，在截面的相对侧处激发的电磁波的相互作用可以引起回音壁模式的分裂。通过研究沿单个MoS $_2$管测量的显微光致发光光谱，已经建立的分裂值，控制分裂模式的能量，指数依赖于截面的纵横比，这在“呼吸”管中变化，而成对模式的相对强度由截面的旋转角确定。这些结果开辟了创建多功能管状TMDC纳米器件的可能性，这些纳米器件在可调频率下提供自发光的共振放大。
2022-12-09 cond-mat.mes-hall physics.optics
Sensitivity enhancement in optical micro-tube resonator sensors via mode coupling
提出并研究了一种填充液体、内涂低折射率材料的石英微管作为耦合微谐振器传感器，以大大提高生化传感器的灵敏度。分析了其独特的耦合现象，并利用其将器件的折射率灵敏度提高到967 nm/RIU。通过优化两个微谐振腔之间的耦合强度，折射率灵敏度进一步提高到1100 nm/RIU已实现。这种模式耦合策略使我们能够设计出具有超高灵敏度的坚固的厚壁微管传感器，这在实际的生化传感应用中是有用的。
2012-12-16 physics.optics
Enhancement of second-harmonic generation in micropillar resonator due to the engineered destructive interference
我们表明，工程AlGaAs微柱谐振器的腔的纵横比允许在电信波长的二次谐波产生的效率的两个数量级的增加。
2021-06-10 physics.optics
Epoxy-inspired Nonlinear Interface Integrating Monolayer Transition-Metal Dichalcogenides with Linear Plasmonic Nanosieves
虽然TMDC单层膜在几埃的厚度内提供巨大的光学非线性，但仍然难以调制和设计非线性发射的波前。高质量单层的晶粒尺寸也限制了经典光源赋予相位和振幅的不均匀或梯度分布的可能性。等离子体纳米筛可以支持巨大的场增强和精确的非线性相位控制，具有数百纳米像素级的分辨率，但它们具有固有的弱非线性极化率。在自然界中，环氧树脂代表一种强力胶，其神奇的粘合力来自两种内在的松散和非粘性树脂的粘合。受环氧树脂性质的启发，我们报道了一种多功能和强大的非线性界面，通过将过渡金属二硫属化物（TMDC）单层与线性等离子体纳米筛相结合，这两种成分都无法访问。我们实验证明轨道角动量（OAM）的产生，光束转向，多功能偏振控制和全息图和SH发射，与建议的非线性接口。此外，对于这样的系统，获得了~25 nm/V的有效二次谐波（SH）非线性\c{hi}（2）。该设计平台协同TMDC单层，等离子体纳米筛，几何相位和场增强的互补优势，为设计师，多功能和超紧凑的非线性光学器件铺平了独特的道路。
2019-05-27 physics.optics
Resonance enhancement of magnetic Faraday rotation
磁法拉第旋转在光学中有着广泛的应用。在天然透明材料中，这种效应非常弱。增强它的一种方法是将磁性材料结合到显示高Q共振的周期性分层结构中。这种磁光谐振器的一个问题是法拉第旋转的显著增强不可避免地伴随着透射光的强椭圆率。更重要的是，随着法拉第旋转，谐振器还增强了与磁性材料相关的线性双折射和吸收。后一种副作用会严重限制设备性能。从这个角度出发，我们对光学微腔和慢波腔进行了对比分析。我们表明，慢波谐振器具有根本的优势，当涉及到法拉第旋转增强有耗磁性材料。
2008-06-17 physics.optics
Ultra-high field enhancing in Split Ring Resonators by azimuthally polarized excitation
研究了方位偏振光照射下开口环谐振腔（SRR）的场增强和谐振频率。我们发现，与线偏振照明相比，方位偏振照明的强度增强增加了一个数量级以上。我们将强度增强的增加归因于SRR几何形状与每个点中的电场向量的方向之间的改进的重叠。此外，我们提出并探索了一种方法来调整谐振频率的SRR（方位极化）通过引入更多的间隙的结构。该方法允许简单且直接地调谐谐振频率，对强度增强具有小的影响。还详细研究了设计参数对方位偏振照明下强度增强的影响，与线偏振照明的情况有明显的不同。
2011-11-25 physics.optics
Design, production and characterization of mirrors for ultra-broadband, high-finesse enhancement cavities
为了提高高精细度无源光谐振腔中的少周期脉冲，提出了一种新的谐振腔反射镜相位互补方法。的设计挑战和第一个实验结果。
2017-11-23 physics.optics
Theory of a Directive Optical Leaky Wave Antenna Integrated into a Resonator and Enhancement of Radiation Control
我们提供了第一次的详细研究的辐射性能的光学漏波天线（OLWA）集成到一个法布里-珀罗谐振器。我们表明，辐射图案可以表示为一个产生的两个泄漏波的干扰，在谐振器中反向传播，导致一个设计过程，实现优化的宽边辐射，即，垂直于波导轴。因此，我们报告的OLWA的半导体和介电区域制成的一个可实现的实现。全波仿真结果支持理论建模，发现两者吻合良好。我们的目标是通过在半导体区域中产生过量载流子来控制宽边方向上的辐射强度。我们表明，谐振器的存在可以提供一种有效的方式来增强辐射水平调制，其达到高达13.5 dB的值，为新的有前途的控制能力铺平了道路，这可能允许产生非常快的光开关，作为一个例子。
2013-11-08 physics.optics
Integrated molecular optomechanics with hybrid dielectric-metallic resonators
分子光力学起源于使用腔光力学形式主义描述存在光学谐振器时的拉曼散射。我们扩展的分子光力学形式主义的混合介质等离子体共振器的情况下，与多个光学共振和自由空间和波导寻址。我们演示了如何拉曼增强的泵浦增强和修改的LDOS的产品，简单地依赖于复杂的响应函数的混合系统。由宽带和窄带模式的混合产生的Fano线形允许达到具有高Q共振的强拉曼增强，为边带分辨分子光学力学铺平了道路。该模型允许预测到不同的输出端口的拉曼发射比，并能够演示一个完全集成的高Q值拉曼谐振器利用耦合到同一波导的多个腔模式。
2021-05-26 physics.optics
Subwavelength plasmonic antennas based on asymmetric split-ring-resonators for high near-field enhancements
提出基于ASR模式的非对称开口环谐振器等离激元天线，借助进化优化与残差网络设计，实现紧凑尺寸下超过传统纳米棒二聚体6.5倍的近场增强。
2025-03-16 physics.optics
Omnidirectional and broadband absorption enhancement from trapezoidal Mie resonators in semiconductor metasurfaces
由于薄膜板中可用的光学模式数量很少，平面超薄膜太阳能电池中的光捕获受到限制。纳米结构薄膜设计可以通过在亚波长体积中提供局部态密度的宽带增加并保持光的有效耦合来超过该限制。在这里，我们报告了一个宽带超颖表面设计，使有效的和宽带的吸收增强通过直接耦合的入射光的谐振模式的亚波长级米氏纳米谐振器中定义的薄膜有源层。吸收的理论和实验研究在原型组成的光刻图案，二维周期性阵列的硅纳米谐振器在二氧化硅基板上。矩形截面的交叉梯形谐振器形状用于激发跨越可见光谱和近红外光谱的宽带米氏谐振。我们的数值模拟，光学吸收测量和光电流光谱响应测量表明，交叉梯形米氏谐振结构，使角度不敏感，宽带吸收。在210 nm厚的图案化Si膜中实现了12.0 mA/cm 2的短路电流密度，与相同厚度的平面膜相比增加了4倍。有人建议，与米氏谐振器阵列的硅超颖表面可以提供有用的见解，以指导未来的超薄薄膜太阳能电池的设计，将纳米结构的薄有源层。
2015-12-15 physics.optics
Finite element simulation of a perturbed axial-symmetric whispering-gallery mode and its use for intensity enhancement with a nanoparticle coupled to a microtoroid
我们提出了一个光学模式求解器的回音壁谐振器耦合到相邻的任意形状的纳米颗粒，打破了谐振器的轴对称。这种混合谐振器-纳米颗粒类似于最近用于生物检测和场增强的混合谐振器-纳米颗粒。我们通过参数化研究环形纳米等离子体激元器件来证明我们的求解器，并获得最大增强的最佳纳米等离子体激元尺寸。我们调查案件附近的等离子共振，以及远离等离子共振。与通常受益于在其共振附近工作的普通等离子体激元不同，在远离等离子体激元共振的地方工作提供了相当的性能。这是因为等离子体共振增强伴随着通过等离子体吸收的腔质量劣化。
2013-05-02 physics.optics
Symmetry-Engineered Magnetic Dipole Emission in Plasmonic Core-Satellite Resonators
Univ. Bordeaux, CNRS, CRPP, UMR 5031（波尔多大学）；Institut Langevin, ESPCI Paris, Université PSL, CNRS（巴黎高等物理化工学院）；Sorbonne Université, CNRS, Institut des Nanosciences de Paris, INSP（索邦大学）；Univ. Bordeaux, CNRS, Bordeaux INP, ICMCB, UMR 5026（波尔多大学）；Institut Universitaire de France（法国大学研究所）
通过等离激元核心-卫星谐振器实现强磁偶极子发射，利用对称性增强磁光相互作用，提升量子效率和辐射效率，抑制电偶极子贡献。
2026-04-09 physics.optics
Absorbance Enhancement of Monolayer MoS$_2$ in a Perfect Absorbing System
数值计算和实验结果表明，介电共振可以增强单层MoS $_2$的吸收和发射.通过分别量化Si盘谐振器和单层MoS $_2$的吸光度，考虑到介质盘谐振器的吸光度以及量子效率修改的模型成功地解释了在正常光入射下观察到的发射增强。结果表明，实验观察到的发射增强在不同的泵浦波长的吸收增强的结果，它补偿了由盘谐振器的发射猝灭。为了进一步提高单层MoS $_2$的吸光值，提出了一种理想的吸光结构。通过在Si纳米盘下方放置Au镜，入射电磁功率被混合单层MoS $_2$ -盘系统完全吸收。结果表明，在理想吸收波长下，混合结构中的电磁功率发生了重新分配，单层MoS $_2$吸收了总功率的53%.
2022-05-03 physics.optics
All-optical switching, bistability, and slow-light transmission in photonic crystal waveguide-resonator structures
我们分析了光子晶体波导与克尔非线性光子晶体谐振腔的线性和非线性共振传输。首先，我们扩展了标准的耦合模理论分析，光子晶体结构，并获得明确的双稳态阈值和传输系数的解析表达式，提供了详细了解与这些结构的可能性的基础。接下来，我们讨论了标准的耦合模理论的局限性，并提出了一种替代的分析方法的基础上，使用格林函数法推导出的有效的离散方程。我们发现，离散性质的光子晶体波导允许一种新的，几何驱动的增强非线性效应，通过移动谐振器的位置相对于波导，从而提供了一个额外的控制谐振波导传输和法诺谐振。我们进一步证明，这种增强可能会导致降低的双稳阈值和开关功率的非线性器件的几个数量级。最后，我们表明，采用这样的增强是至关重要的慢光光子晶体波导的全光器件的设计。
2006-05-18 physics.optics
Weak signal enhancement by non-linear resonance control in a forced nano-electromechanical resonator
驱动的非线性谐振器可以显示尖锐的共振，甚至多稳态行为服从诱导弱信号的强增强。这样的增强可以利用振动共振现象，由此通过用另一适当调节的非共振高频场驱动非线性振荡器，可以放大施加到谐振器的弱低频信号。在这里，我们证明了一个微弱的信号的共振增强，通过使用的振动力，但在一个单稳态系统由一个驱动的纳米机电非线性谐振器。振荡器受到强准共振驱动和两个附加音调：低频的弱信号和中频的非共振驱动。我们在实验和理论上表明，由于中频驱动的存在下，使振动共振的发生，弱信号的显着增强。我们分析这种现象的相干非线性共振操纵。我们的研究结果说明了一个一般的机制，可能有应用领域的射频信号处理或传感，例如。
2019-10-01 physics.app-ph physics.optics
Q-factor enhancement in all-dielectric anisotropic nanoresonators
提出并证明了通过引入额外的各向异性包层可以显著提高光学谐振腔的Q因子。我们研究了全介质核壳纳米谐振器的光学谐振，并揭示了径向各向异性包层可以用来将更多的能量挤压到核心区域，从而导致更强的光限制，从而显着的Q因子增强。我们进一步表明，不寻常的各向异性参数所需的均匀包层可以实现通过全介质多层各向同性结构，这提供了现实的额外的灵活性的谐振操作的光学谐振器。
2016-03-07 physics.optics
Extreme Optical Field Confinement and Enhancement in a Plasmonic Picopatch within a Nanoparticle-on-Mirror Resonator
Pingdingshan University（平顶山大学）；Donostia International Physics Center (DIPC)（圣塞巴斯蒂安国际物理中心）；University of the Basque Country (UPV/EHU)（巴斯克国立大学）；Zhengzhou University（郑州大学）；Henan Academy of Sciences（河南省科学院）；Ikerbasque, Basque Foundation for Science（伊克尔巴斯科，巴斯克科学基金会）
本文通过理论分析，研究了纳米粒子-镜面结构间隙中由几个金原子抬升形成的等离激元纳米贴片，实现了体积接近1 nm³的极端光场约束和高达约2000倍的电场增强。
2026-05-27 physics.optics
Large Purcell enhancement without strong field localization
Purcell效应被定义为在谐振器存在下自发衰减的修改，并且在等离子体中，它通常与由于表面等离子体激元而导致的“热点”中的大的局部场增强相关联。在这里，我们提出了一种新的策略，通过工程的辐射方向性，而没有严格的要求，局部场增强增强的Purcell效应。采用这种方法，我们演示了如何提高Purcell效应的两个数量级的全介电纳米结构最近建议作为低损耗纳米光子学和超材料的积木。我们支持我们的概念，原理验证微波实验与阵列的高指数介质谐振器。
2015-06-24 physics.optics
Enhanced light emission from Carbon Nanotubes integrated in silicon micro-resonator
单壁碳纳米管被认为是一种具有吸引力的纳米材料，用于光子应用，特别是在电信波长范围内的高效发光体。此外，它们与硅光子结构的混合集成使其成为探索碳纳米管本征特性的理想平台。本文报道了在两种泵浦方式下：735 nm的表面照射泵浦和1.26 μm的共线泵浦，集成在硅环形谐振器电路中的碳纳米管的强光致发光增强。获得了对非共振光致发光的极其有效的抑制。在共线方法中，与经典泵浦方案相比，已证明发射效率提高了26倍。这一演示为基于碳纳米管的硅集成光源的发展铺平了道路。
2015-08-05 physics.optics
Hyperbolic Metamaterial Resonator-Antenna Scheme for Large, Broadband Emission Enhancement and Single Photon Collection
我们模拟了耦合到平面双曲超材料HMM谐振器的碳化硅纳米晶体中色心单光子发射的宽带增强。该设计基于将单光子发射器定位在HMM谐振器内，该谐振器由与碳化硅材料匹配的介电指数制成。宽带响应是由高折射率隐马尔可夫模型腔中损耗法布里-珀罗结构模式的连续共振峰引起的。为了捕获单光子发射体自发发射中的这种宽带增强，我们在HMM谐振器的顶部放置了一个简单的基于金的圆柱形天线。我们分析了这种隐马尔可夫耦合天线结构的性能方面的Purcell增强，量子效率，收集效率和整体收集光子率。对于相对于界面的垂直偶极取向，HMM耦合天线谐振器导致显著大的自发发射增强，具有250量级的Purcell因子以及非常高的平均总收集光子率，在700 nm至1000 nm的宽发射光谱上约为30的CPR。峰值CPR在900 nm处增加到约80，对应于碳化硅量子发射体的发射。考虑到先前的计算设计已经报道了在600 nm至800 nm的氮-空位中心发射光谱上的最大平均CPR为25，在650 nm处的最高值为约40，这是现有技术的改进。
2018-05-24 physics.optics quant-ph
Squeezing Enhancement Through Resonant Interference in Multi-ring Resonators
University of Toronto（多伦多大学）
研究通过多环谐振器中的共振干涉增强压缩光生成，利用双泵退相干方案抑制杂散四波混频并补偿群速度色散。
2026-11-05 physics.optics quant-ph
Strong photoluminescence enhancement in indirect bandgap MoSe$_2$ nanophotonic resonator
过渡金属二硫属化合物（TMDs）由于其独特的光学性质，在新一代光电子学和纳米光子学领域具有广阔的应用前景。然而，与直接带隙TMD单层相反，体样品具有间接带隙，这限制了它们作为光发射体的应用。另一方面，这些材料的高折射率似乎是创造具有强Purcell效应的高质量纳米光子谐振器的理想选择。在这项工作中，我们制造回音壁模式（WGM）谐振器从散装（即，间接带隙）MoSe $_2$的光学特性。显微光致发光（$μ$ -PL）的调查显示，WGM光谱的谐振器与原始薄片相比，增强因子为100。散射实验和建模也证实了观察到的光谱的WGM性质。PL的温度依赖性揭示了两个组件的光致发光。第一种随温度降低而淬灭，第二种则不淬灭，并成为主导。因此，这表明谐振器放大直接和温度激活的间接PL。因此，在这里，我们展示了新的方法来制造纳米光子谐振器从体TMD和获得PL从间接带隙材料。我们相信，所提出的方法和结构在纳米光子学中有很大的前景。
2022-09-04 cond-mat.mes-hall physics.optics
Giant Enhancement of Unconventional Photon Blockade in a Dimer Chain
非常规光子阻塞是指在弱非线性光学谐振腔中，通过不同激发路径的相消干涉抑制多光子态。它已经在一对耦合非线性谐振器和其他少模系统中进行了研究。在这里，我们表明，非常规的光子封锁，可以大大增强耦合谐振器链。具体地，在每个谐振器中实现非常规光子阻断所需的非线性强度随晶格尺寸呈指数抑制。基于弱驱动近似的解析推导，通过波函数蒙特卡罗模拟进行了验证。这些发现表明，定制的耦合谐振器晶格可以成为控制多光子量子态的有力工具。
2021-06-16 physics.optics quant-ph
Degenerate optical resonator for the enhancement of large laser beams
其中大尺寸（几毫米）的光束可以共振的增强腔具有若干应用，特别是在原子物理学中。然而，在紧凑的几何形状（小于一米长）中达到大束腰通常使谐振器接近简并极限。在这里，我们实验研究了一个简并光学腔，44厘米长，由两个平面镜放置在一个透镜的焦平面，在一个制度的中间精细度（$\sim 150$）。我们研究了不同输入光束腰宽（5.6~mm）时，光束的纵向错位对光增益的影响，发现数据与基于高斯光束ABCD传输模型的预测一致。对于1.4mm的束腰，我们达到了26的光学增益，这可以对几个应用产生影响，特别是原子干涉。利用角谱方法数值研究了大束腰情况下的光学增益衰减，考虑了光学像差的影响，光学像差在这种简并腔中起着重要的作用。我们的计算定量再现实验数据，并将提供一个关键的工具，设计增强腔接近简并极限。作为一个例子，我们讨论了这种谐振腔的几何形状的应用与顶帽强度分布的激光束的增强。
2020-12-14 physics.atom-ph physics.optics
Polarization-selective enhancement of telecom wavelength quantum dot transitions in an elliptical bullseye resonator
本文通过将电信O波段量子点耦合到椭圆靶心谐振器，实现了宽带偏振选择性增强，获得了96%线偏振度、3.9的Purcell因子和3 MHz计数率，并验证了无偏振滤波双光子干涉及40 K低温工作兼容性，为量子点光子源的实用化集成奠定了基础。
2023-09-12 physics.optics quant-ph
Level repulsion in hybrid photonic-plasmonic microresonators for enhanced biodetection
我们从理论上分析了高Q值回音壁模（WGM）谐振器和核壳纳米粒子之间的光子等离子体耦合。WGM共振的蓝移和红移是由光子和等离子体激元模式的交叉引起的。混合系统中的水平排斥进一步被认为能够提高WGM传感器的灵敏度：当两个谐振器失谐一半的等离子体激元线宽时，灵敏度最大。给出了近似的界限来量化可能的增强。还建立了电抗性与电阻性耦合的标准。
2013-08-27 physics.optics
Continuous-wave Cascaded-Harmonic Generation and Multi-Photon Raman Lasing in Lithium Niobate Whispering-Gallery Resonators
我们报道了在毫米级的锂酸盐回音壁谐振腔中，在与激光兼容的红外波长泵浦下，连续波级联谐波产生和拉曼激光的实验演示。通过回音壁谐振腔中的多次再循环的强度增强和通过非均匀晶体极化的准相位匹配使得能够同时级联谐波产生高达四次谐波，伴随着受激拉曼、双光子、三光子，和四光子拉曼散射对应的分子振动波数632 cm-1和255 cm-1的z-在低至200 mW的泵浦功率水平下切割锂离子电池。我们演示了同时级联谐波产生和拉曼激光通过观察从谐振器的散射光的光谱，并通过捕获的图像的去耦光从谐振器上的彩色CCD相机。
2011-10-19 physics.optics
Interpreting Purcell Enhancement of Non-Hermitian Metasurfaces with Spectral Parameters
本研究针对非厄米超构表面Purcell因子定量评估难的问题，提出利用光谱参数预测Purcell增强的分析方法，经实验与模拟验证，可推广至任意形状光致发光介质，助力超构表面优化。
2024-12-24 physics.optics
Selective enhancement of topologically induced interface states in a dielectric resonator chain
最近在绝缘体和超导体中实现了拓扑相，推动了对稳健量子技术的探索。可控地实现底层拓扑特征的前景激励了探索用于类似实现的光学平台。在这里，我们实现了一个拓扑诱导的缺陷状态的介质微波谐振器链，并表明系统的功能可以通过补充拓扑保护与非厄米对称性，没有一个电子对应增强。我们利用缺陷态的一个特有的拓扑特征，即它破坏了亚晶格对称性。这将状态与尊重奇偶时间对称性的损耗隔离，这增强了其相对于频域和时域中的所有其他状态的可见性。这种模式选择机制自然地延续到广泛的拓扑和奇偶时间对称光学平台，包括耦合器，整流器和激光器。
2015-04-03 cond-mat.mes-hall physics.optics
Improved optomechanical disk resonator sitting on a pedestal mechanical shield
实验证明了GaAs盘形光机械谐振器的机械品质因数Q的可控增强。在1.3 GHz下振动的具有集成在其基座中的机械屏蔽的MEMS显示出Q提高了10至16倍。结构的数值模拟和不同的振动模式进行观察，这阐明了Q增强机制。提出了一种优化的双盘几何形状，保证Q值在百万以上的大参数范围内。
2014-11-21 cond-mat.mes-hall physics.optics
Experimental Realization of Deep Subwavelength Confinement in Dielectric Optical Resonators
具有强电场增强的高度局部化光的能力对于实现更高效率的太阳能电池、光源和调制器至关重要。虽然深亚波长模式可以用等离子体共振器实现，但这些金属结构中的大损耗排除了大多数实际应用。我们开发了一种替代方法来实现亚波长限制，不伴随着抑制性损失。我们实验证明了一种介电蝴蝶结光子晶体结构，该结构支持与等离子体元件相称的模体积和揭示超低损耗的品质因数。我们的方法打开了大门，同时超低模体积和超高品质因数，一直在光学谐振器中难以捉摸的极强的光-物质相互作用制度。
2017-07-15 physics.optics
Selective active resonance tuning for multi-mode nonlinear photonic cavities
本文提出一种利用辅助谐振器调谐多模非线性腔的选择性主动共振调谐方案，仿真模型，发现过耦合可同时提升频率转换效率与调谐带宽，并在电信频段实现136 GHz带宽，为量子网络中低损耗转换与不可区分光子生成提供可能。
2023-11-27 physics.optics
Quasi-Bound States in the Continuum-Induced Second Harmonic Generation Enhancement in High-$Q$ Triple Dielectric Nanoresonators
Institute for Advanced Study, Nanchang University（南昌大学高等研究院）；School of Education, Nanchang Institute of Science and Technology（南昌理工学院教育学院）；School of Optoelectronic Engineering, Guangdong Polytechnic Normal University（广东技术师范大学光电工程学院）；School of Information Engineering, Nanchang University（南昌大学信息工程学院）；School of Physics and Electronic Science, East China Normal University（华东师范大学物理与电子科学学院）
通过三亚波长电介质谐振器中的破坏性干涉实现高Q共振，提升二次谐波生成效率至6.6%
2025-07-02 physics.optics
Detection of deep-subwavelength dielectric layers at terahertz frequencies using semiconductor plasmonic resonators
由掺杂硅制成的等离子体领结天线可以在太赫兹（THz）频率下作为等离子体谐振器工作，并在其间隙附近提供大的场增强。我们从实验和理论上证明了接近天线表面的场限制使得能够检测比自由空间波长薄约3750倍的纳米（100 nm）无机膜。基于模型计算，我们得出结论，探测灵敏度及其随沉积层厚度的变化与天线周围的局部太赫兹场分布的衰减和蝴蝶结天线的间隙中的局部场增强有关。这种大的场增强具有提高基于等离子体激元的生物和化学传感器的检测限的潜力。
2012-10-23 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Optical sum-frequency generation in whispering gallery mode resonators
我们演示了和频产生的非线性回音壁模式谐振器之间的电信波长和Rb D2线，通过自然相位匹配。由于腔的强光场限制和超高Q，与现有的基于波导的器件相比，我们实现了1000倍的转换效率增强。实验数据与非线性动力学和相位匹配理论相一致。实验和理论结果指出了一个新的平台，以操纵光波的颜色和量子态的应用，如基于原子存储器的量子网络和逻辑操作与光信号。
2013-07-25 physics.optics
Photon Pair Generation in Silicon Micro-Ring Resonator with Reverse Bias Enhancement
光子源是任何量子光子技术的基本组件。利用体晶体通过自发参量下转换产生高计数率和低噪声相关光子对的能力已经成为现代量子光学的基石。然而，未来实用的量子技术将需要可扩展的集成方法，具有高计数率和低噪声特性的波导光子源将是基于芯片的量子技术的重要组成部分。在这里，我们证明了光子对产生通过自发的四波混频在硅微环谐振器，报告的最大符合-偶然（CAR）比为602（+-）37，和最大光子对产生率为123 MHz（+-）11 KHz。为了克服自由载流子相关的性能退化，我们研究了反向偏置的p-i-n结构，证明了对生成速率的提高高达2倍，对CAR的影响可以忽略不计。
2012-09-26 physics.optics quant-ph
Broadband Quantum Efficiency Enhancement in High Index Nanowires Resonators
该研究利用高折射率PbS纳米线谐振器和锥形结构实现最高350% EQE及宽带吸收增强，并以简单工艺制备出性能媲美Si同轴p-n结器件的单纳米线肖特基太阳能电池。
2015-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Tailoring Light-Matter Interaction with a Nanoscale Plasmon Resonator
我们提出并证明了一种新的方法，实现强大的光与物质的相互作用与量子发射器。我们的方法利用等离子体共振器组成的无缺陷，高度结晶的银纳米线包围图案化的介质分布布拉格反射器（DBR）。这些谐振器具有比衍射极限低两个数量级的有效模体积（Veff）和接近100的品质因数（Q），使得能够在腔谐振处将自发发射率提高超过75倍。我们还表明，这些谐振器可以用来转换一个宽带量子发射器的窄带单光子源的颜色选择性发射增强。
2012-02-03 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Lasing in para-Fermi class-B microring resonator arrays
我们演示了具有基本的准费米对称性的微波谐振器阵列中的激光。的代数的属性允许的传播常数和正常模式的无源谐振器的阵列，显示的光学模拟的零能量模式，这是它自己的手征对的分析预测。线性模型中的其余简正模式形成均匀分布在伪零能量模式周围的手征对。我们使用这些信息来构建一个B类激光器模型，其中偶数和奇数站点被驱动具有不同的强度在模式以下的仿费米代数手性，以证明激光与增强或抑制的零能量模式。零能量模式激光是稳定的初始条件为一个大的驱动比。具有零能量模式抑制的激光是不稳定的，并且更容易受到初始场配置的影响。
2020-08-17 physics.optics
Overcoming the efficiency-bandwidth tradeoff for optical harmonics generation using nonlinear time-variant resonators
本文提出利用时变谐振结构克服非线性光学中效率与带宽的权衡，通过优化激励格式和谐振器时间演化实现超越腔体带宽的高效谐波产生。
2019-11-05 physics.optics
Split-ball resonator
我们引入了一个新的概念，分裂球谐振器，并证明了一个强大的磁偶极子响应的金和银的球形等离子体纳米粒子与纳米尺度的削减。通过改变纳米尺度切割的深度和宽度，证明了在整个可见光谱范围内磁偶极共振的可调谐性。我们实现了这一新的概念，实验采用激光诱导转移的方法来生产接近完美的球和氦离子束铣削，使削减与纳米分辨率。由于在激光转移过程中由强表面张力力控制的球形颗粒形状的高质量和由氦离子研磨制成的切口的干净、直的侧壁，在金纳米颗粒中在600 nm处观察到磁共振，在银纳米颗粒中在565 nm处观察到磁共振。在纳米尺度球形谐振器表面构造任意形状的结构为设计混合谐振模式和超高近场增强提供了新的途径。
2013-11-25 physics.optics
Enhancement of the spontaneous emission in subwavelength quasi-two-dimensional waveguides and resonators
本文考虑了二维发射体（如量子阱或二维半导体）在准二维波导或腔中的自发发射的量子电动力学问题。我们应用海森堡-朗之万方法，其中包括耗散和波动的电子系综和电磁场的腔在平等的基础上。我们引入的朗之万噪声算子不依赖于任何特定的耗散库模型，可以应用于任何耗散机制。此外，我们的方法是适用于非平衡电子系统，例如，在泵的存在下，超出了标准的波动耗散定理的适用性。我们推导出简单的，但实际上重要的几何形状：带状线和矩形腔的解析结果。我们的研究结果表明，一个显着的增强自发发射，通过一个100倍或更高的顺序，是可能的量子阱和其他二维发射器在亚波长腔。
2018-01-02 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Enhancing broadband second harmonic generation in a thin film lithium niobate racetrack resonator with tunable-coupling
Centre suisse d’électronique et de microtechnique (CSEM)（瑞士电子和微技术中心）；Photonic Systems Laboratory, École Polytechnique Fédérale de Lausanne（洛桑联邦理工学院光子系统实验室）
提出一种结合短周期极化铌酸锂（PPLN）段和可调马赫-曾德尔干涉仪耦合器的跑道型谐振器，通过原位控制耦合条件补偿制造公差并稳定近临界耦合，在保持7 nm带宽的同时实现比非谐振结构高35倍的效率提升。
2026-05-22 physics.optics
Asymmetric high-harmonic generation from subwavelength bianisotropic resonators
Australian National University（澳大利亚国立大学）；Paderborn University（帕德博恩大学）；Tampere University（坦佩雷大学）
研究单个介电亚波长谐振器作为方向选择性高次谐波源，通过米氏模式激发和杂化控制谐波阶次，其结构不对称导致谐波产生的前后不对称，为高次谐波非对称产生提供平台，拓展强场光物质相互作用控制手段。
2026-07-14 physics.optics
Compact linearly uncoupled resonators for efficient spontaneous parametric downconversion via angular phase matching
Università di Pavia（帕维亚大学）
该研究提出了一种紧凑的线性解耦谐振器平台，通过角相位匹配实现高效的自发参量下转换，展示了高光子对生成率和低相关性特征。
2026-02-09 physics.optics
Spontaneous emission enhancement from polymer-embedded colloidal PbS nanocrystals into Si-based photonics at telecom wavelengths
实验研究了300K下光激发PbS_（10）（NC）光致发光（PL）与Si基环形谐振腔和波导的耦合。将PbS NC以各种浓度溶解到酚醛清漆聚合物中并通过滴铸施加。耦合机制和自发发射增强的实验研究和理论预测进行了比较。对于中心波长约为1.45μm的发射和透射，获得了2500的质量（Q）因子。光致发光强度与激发功率呈线性关系，且Q值没有降低。通过这种多功能技术获得具有稳定光学特性的器件。
2013-01-26 physics.optics
Enhancement of second harmonic generation in a doubly resonant metamaterial
研究了双谐振超材料中的二次谐波产生。我们表明，SH产生可以增强时，满足谐振条件的SH频率以及基频。双谐振超材料的单位单元由两个耦合的谐振器组成，其中一个谐振在基频，而另一个谐振在SH频率附近。我们观察到双共振超材料中的SH产生是单共振超材料中的4.6倍。
2011-07-30 physics.optics
Observation of second-order hyper-Raman generation in LiNbO3 whispering-gallery mode disk resonators
在这篇手稿中，我们报告的实验演示的非线性频率转换在几个光学频率的回音壁模式谐振器（WGMR）。由于WGMR内部非线性相互作用的增强，1064 nm泵浦场与LiNbO 3盘的相互作用在室温（低于相位匹配温度> 100 ℃）下产生了弱的但可测量的非相位匹配的532 nm二次谐波场，泵浦功率为几十mW。对于更高的泵浦功率，我们观察到在545 nm，559 nm，573 nm和587 nm处产生四个额外的场。两个连续场之间的相对光谱位移对应于LiNbO 3晶体中455 cm^-1的振动模式。我们的初步分析表明，这些领域是一个多声子的超拉曼散射的结果，其中两个光子的泵浦场转换成一个光子的较高的频率场和一个或几个光学声子。
2011-07-14 physics.optics
Purcell effect in Hyperbolic Metamaterial Resonators
光发射器的辐射动力学可以通过适当设计的材料结构来操纵，该材料结构提供高的光子态局部密度，这种现象通常被称为Purcell效应。具有电磁模式的双曲色散的等离子体纳米棒超材料被认为提供具有宽带和非共振性质的显著的Purcell增强。在这里，我们研究了由纳米棒超材料形成的有限尺寸的腔，并表明在这些双曲谐振器中的Purcell效应的主要机制源于腔双曲模式，其在微观描述中源于形成腔的有限数量的纳米棒的相互作用的圆柱形表面等离子体模式。结果发现，垂直于纳米棒极化的发射体表现出很强的衰减速率增强，这主要是由棒的长度的影响。我们证明，这种增强源于超材料腔的法布里-珀罗模式。由这些腔模式传递的Purcell因子达到几百，这是在近零跃迁频率处出现的Purcell因子的4-5倍。增强的效果是不太明显的偶极子，沿杆极化。此外，它表明，由法布里-珀罗模式提供的Purcell因子遵循的尺寸参数的阵列，而衰减率在近零制度几乎是不敏感的几何形状。所提出的分析表明，在结构化的超材料中设计发射体特性，解决其微观结构的可能性。
2015-04-27 cond-mat.mes-hall physics.optics
