Reconfigurable and Recyclable Low-Threshold Quasi-BIC Lasers via a Tunable polymer Coating
Key Laboratory of Multiscale Spin Physics (Ministry of Education), Applied Optics Beijing Area Major Laboratory, School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University（北京师范大学物理与天文学院，多尺度自旋物理教育部重点实验室，应用光学北京地区重大实验室）
本文提出一种可重构、可回收的低阈值准BIC激光器，通过可调聚合物涂层抑制平面不对称性，实现光学约束增强和阈值降低，同时展示传感应用。
2026-03-17 physics.optics
Backward waves in a grounded bilayer slab containing double-negative (DNG) and double-positive (DPS) metamaterials
给出了接地DNG/DPS双层平板中导模的归一化参数的简单色散关系。对应于接地的单层DNG板的关系被重新发现作为具体情况。数值算例显示了低阶模的色散曲线和各自的总归一化功率进行的传播方向。通过时域有限差分法获得的快照显示接地DNG/DPS双层板内的电磁场。由于包含DNG层的板中的导模的一个重要特征是存在转折点（TP），在该转折点处，由阶数m>0的每个模式携带的功率等于零并且改变符号，因此我们给出了接地DNG/DPS和DNG板中的导模的归一化参数在TP处的隐式关系。我们发现，一个薄的DPS层涂层接地DNG板产生位移的TP上的色散曲线。
2012-05-16 physics.optics
Tunable Coatings on Various Substrates for Self-Adaptive Energy Harvesting with Daytime Solar Heating and Nighttime Radiative Cooling
Arizona State University（亚利桑那州立大学）
本研究开发了可调钒氧化物（VO2）超材料膜，用于自适应日间太阳能加热和夜间辐射冷却，通过低氧炉氧化在不同基材上制备，实现了高效太阳能吸收和有效夜间散热。
2025-09-03 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Terahertz active spatial filtering through optically tunable hyperbolic metamaterials
我们从理论上考虑红外驱动的双曲型超材料能够空间过滤太赫兹辐射。超材料是由交替的半导体和电介质层制成的平板，其在太赫兹频率下的均匀单轴响应显示出不同符号的主折射率。由超材料双曲色散提供的间隙允许板在通过改变红外辐射强度可调谐的带宽内停止空间频率。我们数值上证明了设备的功能，通过诉诸全波模拟耦合到半导体层中的红外辐射光激发的电荷载流子的动力学。
2012-05-30 physics.optics
Recovery of tunable bound states in the continuum
School of Science and Engineering, The Chinese University of Hong Kong (Shenzhen)（香港中文大学（深圳）理工学院）
本文通过双不对称策略恢复光子晶体板中受基板影响的可调束缚态，恢复其极化涡流和Q值特性，揭示了模式依赖的补偿规律。
2026-05-08 physics.optics
Twist-tunable moiré optical resonances
本文研究双层介电光子晶体平板中的莫尔周期性，发现其可产生极窄且对扭转和间隙高度敏感的光学共振，并展示了在300–600 nm范围内品质因数从10^2到10^5的扭转调谐能力。
2022-11-21 physics.optics
Broadly-tunable smart glazing using an ultra-thin phase-change material
对于许多应用，在宽波长范围内控制固态膜的光学性质的方法是高度期望的，并且可能具有显著的商业影响。其中一个应用是智能玻璃技术，需要在冬季收集近红外太阳辐射并在夏季反射它-对于具有固定热和光学特性的材料来说是不可能的。在这里，我们通过实验展示了一种智能窗口，它使用含有GeTe的薄膜涂层，GeTe是一种双稳态的基于硫属化物的相变材料，可以调制近红外吸收，同时保持中性着色和可见光波长的恒定透射。我们还展示了吸收的近红外能量到远红外辐射的受控下转换，远红外辐射可用于加热建筑物的内部，并表明这些薄膜也可用作低辐射涂层，减少建筑物与其外部环境之间的全年热传递。最后，我们展示了快速，亚毫秒开关使用透明的电加热器集成在玻璃基板上。这些综合特性导致智能窗户高效，经济实惠，美观-这三个方面对于成功采用绿色技术至关重要。
2019-11-14 physics.app-ph physics.optics
Optical-controlled wavelength-tunable Q-switched mode-locked fiber laser based on graphene-deposited micro-FBG
报道了一种基于紧凑型光调谐装置的波长可调谐调Q锁模光纤激光器，该装置通过在微光纤布拉格光栅（MFBG）表面涂覆单层石墨烯而制成。基于石墨烯与MFBG之间的倏逝波相互作用产生的热光效应，通过调节外激光器的功率可以精确控制MFBG的中心波长。将该器件插入单壁碳纳米管锁模的紧凑型光纤激光器腔中，获得了稳定的调Q锁模脉冲。实验结果表明，该传感器可在1550.1 ~ 1551.9nm范围内实现波长精确调谐，线性灵敏度为6.3pm/mW。这种光控波长可调谐调Q锁模光纤激光器在全光计算、全光逻辑门和微波源的产生等方面具有潜在的应用前景。
2017-04-21 physics.optics
Spectral Singularities and a New Method of Generating Tunable Lasers
我们使用一个简单的设置的基础上的无限平面板增益介质，没有镜子，探索实现最近发现的共振效应的光谱奇异性的数学概念的可能性。特别地，我们确定实现这种谐振效应所需的增益系数g和增益区域的宽度L的范围。我们概述了一种方法，允许通过调整增益系数（泵浦强度）放大所需波长的波。我们期望这种方法在构建可调谐激光器方面有重要的实际应用
2010-07-12 math-ph math.MP physics.atom-ph
Continuously tunable pulsed Ti:Sa laser self-seeded by an extended grating cavity
报道了一种利用扩展光栅腔自种子连续可调谐钛宝石激光器。通过在传统的单腔光栅激光器腔内插入一个部分反射镜，实现了两种振荡器：宽带功率振荡器和棱镜扩束器加衍射光栅的Littrow结构窄带振荡器。通过将光栅谐振腔振荡耦合到功率振荡器中，实现了功率增强的窄线宽激光振荡。与经典的光栅激光器相比，这种简单的修改显着增加了激光器的输出功率，而没有显着扩大线宽。由于大部分振荡激光功率被限制在宽带功率腔内并且较低的功率入射到光栅上，新的配置还允许较高的泵浦功率，这通常受到高振荡功率下光栅涂层的热变形的限制。
2016-11-25 physics.optics
Bound state in the continuum in slab waveguide enables low-threshold quantum-dot lasing
胶体量子点（CQD）是一种很有前途的增益材料，可用于溶液处理的波长可调谐激光器，在显示器，通信和生物医学器件中具有潜在的应用。在这项工作中，我们结合了CQD膜与二氧化钛（TiO 2）纳米天线阵列，以实现激光通过束缚态的连续（BIC），这是一个巨大的品质因数的保护腔模式。这里，BIC产生于平面膜中的平板波导模式，耦合到周期性纳米天线阵列。我们设计了CQD膜的厚度和纳米天线的尺寸，以基于2阶TE偏振波导模式实现与CQD具有良好空间和光谱重叠的BIC。我们获得室温激光与约11千瓦/厘米2（峰值强度）的低阈值下5纳秒脉冲光激发。这项工作揭示了解决方案处理，分布反馈激光器的光学模式，并强调BIC作为有效的，多功能的，表面发射激光模式。
2021-09-28 physics.optics
Extended Interaction Length Laser-Driven Acceleration in a Tunable Dielectric Structure
本文提出结合脉冲前沿倾斜照明与精确对准透射光栅的可调谐介电结构，实现了6 MeV电子高达200 keV的能量调制，有效相互作用长度超1 mm，显著提升了激光驱动介电加速器的能量增益。
2023-10-20 physics.acc-ph physics.optics
Table-Top Tunable Chiral Photonic Emitter
本研究提出一种仅由两个平面外尔半金属平板组成的可调谐手性发射器，解决了太赫兹和紫外波段手性脉冲产生与控制的难题，为集成手性光子学奠定基础。
2024-02-05 physics.optics
Epsilon near zero metal oxide based spectrally selective reflectors
该研究提出一种基于ENZ材料ITO的多层光学涂层，实现可见至近红外波段15%反射率及1500nm以外80%反射率，具有高热稳定性，适用于被动冷却。
2024-02-12 physics.app-ph physics.optics
Effective non-retarded method as a tool for the design of tunable nanoparticle composite absorbers
我们调查的有效的非延迟方法（ENR）的能力，探索和设计具有特定光学性能的纳米粒子复合材料。我们考虑一种复合材料，包括周期性分布的金属球在介电基质。通过ENR得到复合介质的有效宏观介电函数，并用于计算由这种非均匀材料制成的平板的电磁响应。该响应与使用Korringa-Kohn-Rostoker波计算方法（KKR）获得的响应进行了比较。我们分析了不同填充分数的光学性质，特别是在宏观介电函数的谐振频率附近。我们表明，适当地选择复合材料的参数，它是可以实现可调吸收膜。ENR的结果是一个多功能的工具，用于设计具有特定性能的纳米颗粒复合材料。
2014-03-14 physics.optics
Self-assembled tunable photonic hyper-crystals
我们提出了一种新型的人工光学材料，光子超晶体，它结合了双曲型超材料和光子晶体的最有趣的功能。与双曲型超材料类似，光子超晶体由于光子波矢没有衍射极限而表现出光子态密度的宽带发散。另一方面，与光子晶体类似，非寻常光子的双曲型色散规律在布里渊区边界附近受到禁带的调制。通过对钴纳米颗粒基磁流体施加外加磁场，实现了光子超晶体的三维自组装。光子超晶体的独特光谱特性导致材料对钴纳米颗粒的单层涂层的极端敏感性，这应该在生物和化学传感中找到许多应用。
2013-12-26 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Heterostructure films of SiO$_2$ and HfO$_2$ for high power laser optics prepared by plasma-enhanced atomic layer deposition
吸收损耗和激光损伤阈值（LIDT）被认为是高功率激光光学薄膜发展的主要制约因素。这种涂层需要最重要的性能，如由于光吸收引起的低损耗、高机械稳定性和增强的抗损伤性，以承受高强度激光脉冲。本工作采用等离子体增强原子层沉积（PEALD）技术，通过混合SiO $_2$和HfO $_2$制备了异质结构薄膜。薄膜表征技术，如椭圆偏振光谱法，分光光度法，衬底曲率测量，X射线反射率，和傅里叶变换红外光谱分别用于提取光学常数，光谱解释，残余应力，层的形成，和异质结构中存在的官能团。这些异质结构表现出可调的折射率，带隙，和改善的光损耗和LIDT性能。将膜并入减反射膜（多层堆叠和渐变折射率涂层）中，并且通过R-on-1方法在355 nm波长下测定LIDT。使用光热共光路干涉和激光诱导偏转技术，其特征在于在报告的波长的光学反射。
2022-12-16 physics.app-ph physics.optics
Generalized Non-Hermitian Hamiltonian for Guided Resonances in Photonic Crystal Slabs
本文提出了一种广义非厄密哈密顿量形式化方法，用于光子晶体板中的引导共振建模，通过系统化展开和积分，揭示了拓扑和对称性保护特性。
2025-11-20 physics.optics
Electrically tunable momentum space polarization singularities in liquid crystal microcavities
本文针对动量空间偏振奇点原位可调性稀缺的问题，提出利用高双折射平面液晶微腔产生并电调谐该奇点，结果与理论预测一致，为其集成到自旋光子技术提供可能。
2025-02-11 physics.optics
Nonlinear, Tunable and Active Optical Metasurface with Liquid Film
近几十年来出现的光学超材料和超材料表面彻底改变了我们对光和光-物质相互作用的理解。虽然固体材料由于其结构稳定性而被自然地用作光学超材料的关键构建元件，但实际上没有注意到对液体制成的光学2D超表面以及表面光学模式与液体之间的潜在相互作用机制的研究。在这项工作中，我们从理论上证明，表面等离子体激元和平板波导模式内传播的薄液体介电膜，触发光学自诱导相互作用促进的表面张力效应，这导致形成的二维光学液体制成的晶格/超颖表面可调对称性，并可以利用激光模式的调谐。此外，我们表明，二维光学液体晶格的对称性破缺导致相变和调谐其拓扑性质，允许形成，破坏和移动的Dirac点在k-空间。我们的研究结果表明，光学液体晶格支持极低的激光阈值相对于固体介电薄膜，并有可能作为可配置的模拟计算平台。
2019-12-12 physics.flu-dyn physics.optics
Tunable high-index photonic glasses
具有极端光子特性的材料，如最大漫反射率，高反射率或可调带隙，在许多当前和未来的光子器件和涂层中是必不可少的。虽然光子晶体，周期性的各向异性结构，是公认的，他们的无序对应物，光子玻璃（PG），尽管他们最有趣的各向同性光子特性，了解较少。本文介绍了一种可控高指数型PG系统。它由单分散球形TiO $_2$胶体制成，利用强共振Mie散射实现最佳浊度。我们报告光谱分辨的浊度和光能速度从大型单片无裂纹样品的联合测量。这种材料类别揭示了通过调节极低多分散成分的折射率及其半径的可能性而实现的显著共振。我们的结果都是由一个基于能量相干势近似的模型合理化的，该模型不含任何拟合参数。令人惊讶的是，即使在高指数和升高的填充分数良好的定量协议。这类PG可能是优化可调谐光子材料的关键，也是理解基本问题的核心，如各向同性结构色，随机激光或3D中的强光定位。
2019-02-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Total transmission and total reflection by zero index materials
在本报告中，我们实现了全透射和全反射在一个平板的零折射率材料与缺陷（S）。通过控制缺陷的半径和介电常数，可以得到电磁波的全透射和全反射。零折射率材料是指介电常数和磁导率同时为零的材料，即所谓的匹配阻抗零折射率材料。除了理论计算和模拟演示外，我们还讨论了所提出的结构的一些可能的应用，例如屏蔽或遮盖物体而不限制其视野。我们还提出了一种利用可调折射率材料如液晶和BST来主动控制全透射和全反射的方法。这些现象背后的物理学归因于零折射率材料的内在性质：零折射率板内的恒定场。
2010-07-01 cond-mat.mtrl-sci physics.class-ph physics.comp-ph
Hybridization of terahertz phonons and magnons in disparate and spatially-separated material specimens
本文通过实验与理论证明，在太赫兹频段可利用同一光学腔模式使空间分离的反铁磁晶体磁振子与绝缘体声子发生光子介导的强耦合杂化，且杂化在毫米级间距下仍可调，为频率可调太赫兹器件提供了新途径。
2024-07-18 cond-mat.mes-hall physics.optics
Refractive Index Tuning of Terahertz Photonic Materials Based on a Stretchable Silicon Effective Medium
Osaka Research Institute of Industrial Science and Technology（大阪产业技术研究所）；Graduate School of Engineering Science, The University of Osaka（大阪大学工学研究科）
本文提出了一种基于可拉伸硅有效介质的太赫兹光子材料平台，通过变形调节折射率，实现低损耗、可调的 THz 元件，用于自适应波前和偏振控制。
2026-02-24 physics.optics
Electrostatic Steering of Thermal Emission with Active Metasurface Control of Delocalized Modes
本文提出并实验验证了一种石墨烯集成超表面结构，通过静电调控F-P腔去局域模式的相位，实现热发射方向连续转向，峰值发射率保持0.9以上。
2024-04-22 physics.app-ph physics.optics
Engineering strong coupling in ultra-compact photonic crystal/2D material platforms
Department of Physics, Philipps-Universit\"at Marburg, D-35032 Marburg, Germany；Ultrafast Quantum Dynamics, Department of Physics, Philipps-Universität, Marburg
研究通过光子晶体与二维激子材料的耦合，探索强光-物质耦合机制，提出利用光子晶体几何结构调控光谱的方法，为设计无金属超紧凑极子器件提供新路径。
2026-04-22 cond-mat.mes-hall physics.optics
