Waveguide grating mirror in a fully suspended 10 meter Fabry-Perot cavity
我们报告的第一个演示的一个完全悬浮的10米法布里-珀罗腔纳入波导光栅作为耦合镜。通过经由Pound-Drever-Hall方法读出长度波动并采用对激光频率的反馈，使腔保持共振。在1064 nm激光波长下，光栅反射率超过99.2%，与严格的模拟结果吻合较好。我们的波导光栅设计基于氧化钽和熔融石英，并包括由Al 2 O3制成的~ 20 nm薄蚀刻停止层，这使我们能够在制造过程中准确地定义光栅深度。展示了具有高反射率的波导光栅在悬浮低噪声腔中的稳定操作，我们的工作为波导光栅作为高精度干涉测量中的反射镜的潜在应用铺平了道路，例如在未来的引力波观测站。
2011-04-14 physics.optics
Guiding of Light with Pinholes
本文提出了一种新型的线性针孔光波导。基本实验的结果进行了比较，使用连续模型计算的理论估计。由于该波导不使用透明材料，因此它可以用于引导宽波长范围的电磁波以及诸如物质波的其它波。
2014-07-11 physics.atom-ph physics.optics
Luneburg lens waveguide networks
我们研究了形成光传播和引导网络的Luneburg透镜的某些配置。我们研究单Luneburg透镜动力学和应用单透镜光线追迹解决方案的各种安排的多个镜头。Luneburg透镜网络的波传播特性也通过麦克斯韦方程组的直接数值解得到了验证。我们发现，Luneburg透镜可以形成有效的光波导的传播和引导。非线性的额外存在改善了网络的聚焦特性。
2012-07-18 physics.optics
Anderson localization in Bragg-guiding arrays with negative defects
我们表明，安德森局域化是可能的波导阵列与纵向间隔的缺陷波导具有较低的折射率。这种局部化是由布拉格反射介导的，即使对角或非对角无序只影响缺陷波导，也会发生这种局部化。对于非对角无序，强度分布的局部化程度随着无序度的增加而单调增长。相反，在适当的条件下，增加对角无序可能会导致较弱的本地化。
2012-09-04 nlin.PS physics.optics
Continuous-Wave Second-Harmonic Generation in Orientation-Patterned GaP Waveguides at Telecom Wavelengths
提出了一种在GaAs衬底上制备具有几乎完全平行畴界的取向图形化磷化镓（OP-GaP）的新工艺。利用磷化物和砷化物之间的化学选择性，OP-GaP被加工成悬置浅脊波导。电信波长的高效二次谐波产生在I型和II型偏振配置中实现。观察到的最高转换效率是\SI{200}{\percent\per\watt\per\centi\meter\squared}，在\SI{1}{\milli\meter}长的波导中具有\SI{2.67}{\nano\meter}的带宽。转换效率随波长的变化密切遵循平方基数正弦函数，与理论非常一致，证实了在波导的整个长度上极化周期的良好均匀性。
2022-05-05 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Four-layer nanocomposite structure as an effective optical waveguide switcher for near-IR regime
我们提出了一个理论研究的色散和能量特性的本征波（TE-和TM-模式）在一个四层结构组成的磁光钇铁石榴石引导层上的介质基板覆盖的平面纳米复合材料的指导多层。考虑了钇铁石榴石的双折射特性，导出了色散方程，并提出了一种导模识别的新算法。我们证明了TE和TM模式的偏振开关依赖于引导层的几何参数。色散图和场分布被用来说明传输特性的变化与纳米复合层的多层厚度比的变化。计算了结构上的能流分布，得到了最佳导引区的条件。在波导层中的功率开关比约为6 dB的波长范围为100 nm的示出实现。
2019-03-03 physics.optics
Demonstration of tunability of HOFI waveguides via start-to-end simulations
本文提出HOFI通道形成与导引特性的端到端模拟流程，经实验验证后揭示其物理机制与参数可调性，证明其在宽参数范围内具有优异导引性能，为激光等离子体加速器提供可调谐波导方案。
2023-05-26 physics.acc-ph physics.flu-dyn physics.optics
Demonstration of long-lived high power optical waveguides in air
我们证明了飞秒灯丝可以在空气中建立一个扩展的和强大的热波导结构，寿命为几毫秒，使高能量激光脉冲和高平均功率光束的非常长的距离引导和远距离投射成为可能。作为一个证明的原则，我们证明了指导110毫焦耳，7纳秒，532纳米脉冲的90%的吞吐量超过15瑞利长度在70厘米长的空气波导产生的长时间尺度的热弛豫的飞秒灯丝阵列。引导脉冲仅受我们可用的激光能量的限制。一般而言，这些波导应当对极高平均功率激光束的热晕效应具有鲁棒性。
2013-11-07 physics.optics
Kerr field induced tunable optical atomic waveguide
提出了一种基于N型原子蒸气的可调谐光波导的有效制备方案。我们利用控制场诱导的透明和克尔场诱导的吸收来产生柔性探针透明窗口，否则是不可行的。我们采用一个合适的空间分布的控制和克尔光束，以创建一个高对比度折射率调制，持有的关键，引导弱窄探测光束。进一步，我们数值证明了高对比度可调谐波导允许不同模式的探测光束传播到几个瑞利长度没有衍射。这种窄光束的有效引导在大密度图像处理和高分辨率成像中具有重要的应用。
2017-09-25 physics.optics
Guiding of dynamically modulated signals in arrays of photorefractive spatial solitons
由于光折变介质中空间光孤子的形成受介质折射率变化的控制，因此复杂孤子构型中的每一个孤子都可以作为其他光束的波导。在这篇文章中，我们演示了振幅调制光束在携带信息的光折变孤子的复杂配置的引导，我们分析了在kHz频率范围内的接收信号。与波导耦合器相结合的数据传输的可能性开辟了全光网络的道路。
2006-02-07 nlin.PS physics.optics
Out-of-plane orientated self-trapped excitons enabled polarized light guiding in 2D perovskites
该研究利用空间限域结晶制备高面外取向自陷激子的二维钙钛矿微片，实现半高全宽超120 nm的宽带偏振光导波。
2024-04-08 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Observation of Light Guiding by Artificial Gauge Fields
人工规范场的使用使不带电粒子系统的行为就像受到外场的影响一样。人工规范场是由几何或外部调制产生的，在许多物理系统中，包括光子学、冷原子和声波，都可以用来演示拓扑现象。在这里，我们第一次通过人工规范场实验证明了波导。为此，我们构造人工规范场的光子波导阵列，通过使用波导的非平凡轨迹。首先，我们表明，倾斜的波导阵列引起的规范场是不同的核心和包层，移动各自的色散曲线，并反过来限制光的核心。在一个更先进的设置中，我们演示了波导在一个介质中具有相同的人工规范场和相同的色散无处不在，但在规范的相移作为唯一的区别之间的核心和包层。波导的相移正弦轨迹引起通过连续介质中的束缚态的波导。通过人工规范场在连续介质中产生波导态和束缚态与广泛的物理系统有关，从光子学和微波到冷原子和声学。
2018-08-30 physics.optics
Terahertz Wave Guiding by Femtosecond Laser Filament in Air
飞秒激光丝在空气中产生强太赫兹脉冲。实验研究了飞秒激光灯丝产生的太赫兹脉冲波形与灯丝长度的关系。发现了太赫兹脉冲的超光速传播，表明灯丝在空气中产生了太赫兹波导。数值模拟证实了这种波导的形成是由于灯丝内部折射率沿径向的非均匀分布。基于我们的研究结果，这种太赫兹脉冲产生方法的基本物理机制和控制技术可能会被重新审视。这也可能为太赫兹波在空气中的长距离传播开辟新的途径。
2013-10-21 physics.optics
On the breathing modes at the interfaces of two medium leading to radiation and guiding of spin waves
本文研究了太赫兹频段回转电波导中自旋波的传播与辐射，发现磁偏置半导体InSb的回转性可打破自旋-动量锁定实现单向传播，并揭示了呼吸、双曲及截止等模式，为开发先进非互易器件提供了物理基础。
2025-03-02 physics.optics
Sub-Poissonian Light in a Waveguide Kerr-medium
本文研究芯片波导中Kerr介质产生亚泊松光的能力，提出新解析公式，数值显示在几米长波导中100 mW功率下可实现5-15 dB光子噪声抑制。
2025-08-12 physics.optics quant-ph
Assessment method for photo-induced waveguides
提出并评价了一种实时探测形成波导的导光特性的方法。它是基于在波导的出射面处观察到的随时间变化的光分布的分析，同时逐渐改变其折射率分布，并由大直径光束探测。一个光束传播方法被用来模拟所观察到的动态。该技术被应用于恢复孤子诱导波导的属性。
2007-09-15 physics.optics
Optimisation of microstructured waveguides in z-cut LiNbO3 crystals
我们提出了一种实用的方法来数值优化的隐埋微结构波导，它可以在Z切铌酸锂（LiNbO3）晶体的直接飞秒激光刻法的导性能。我们证明了将波导的低损耗操作的光谱范围扩展到3μm以上的中红外区域的可能性。
2014-02-19 physics.optics
Efficient analysis and design of low-loss whispering-gallery-mode coupled resonator optical waveguide bends
由电磁耦合光学微腔（耦合谐振器光波导或CROW）组成的波导可用于光引导、减速和存储。在本文中，我们提出了一个二维分析的基础上，严格的穆勒边界积分方程方法的有限尺寸直和弯曲的CROW部分。我们研究了回音壁（WG）模式的耦合机制，并引导光绕弯曲的CROW组成的相同和尺寸失配的微盘谐振器。我们的精确分析揭示了WG模式耦合的差异在附近的弯曲的CROW组成的光学大和波长尺度的微腔。我们提出并讨论了设计低损耗CROW弯曲和减少弯曲损耗的可能方法。这些包括根据WG模式的方位角顺序选择特定的弯曲角度，以及调整位于CROW弯曲处的微盘的半径。
2007-06-15 physics.optics
On-chip generation and guiding of quantum light from a site-controlled quantum dot
我们演示了发射和路由的单光子沿半导体芯片起源于载流子复合在一个积极定位的InAs量子点。通过两步再生长工艺形成量子点的器件规模阵列。我们精确地定位了单向光子晶体波导的传播区域相对于量子点成核位置的位置。在脉冲光激发下，在任何背景校正之前，来自波导出口的多光子发射概率为12 \pm 5%。我们的结果是量子发射器与光子量子线路波导元件确定性集成的重要一步。
2014-03-13 physics.optics
Mode pairs in $\mathcal{PT}$-symmetric multimode waveguides
研究了具有奇偶时间（$\mathcal{PT}$）对称性的多模光波导中的模式特性。我们发现，当损耗系数和增益系数增大到某一临界值时，两个连续阶数为2 \emph{m}-1和2 \emph{m}的导模形成一个模对，即模对的两个分量演化为同一模，并且它们同时经历$\mathcal{PT}$对称性破缺.对于在其保守极限下支持奇数个导模的波导，随着增益/损耗水平的增加，出现具有适当阶数的新模，使得它与已经存在的最高阶模配对，然后同时打破它们的$\mathcal{PT}$对称性。根据$\mathcal{PT}$对称势的具体实现，高阶模对可能比低阶模对更早或更晚地经历对称性破缺。
2014-10-09 nlin.PS physics.optics
Topological light guiding and trapping via shifted photonic crystal interfaces
该研究提出利用滑移光子晶体界面及其Dirac质量实现拓扑光导波与束缚态，为超紧凑波导、分束器和耦合腔-波导系统提供设计新思路。
2023-11-03 physics.app-ph physics.optics
Theory of Pulsed Four-Wave-Mixing in One-dimensional Silicon Photonic Crystal Slab Waveguides
本文对一维硅光子晶体波导中光脉冲的四波混频进行了全面的理论分析和计算研究。我们的理论分析描述了一个非常一般的设置的相互作用的光脉冲，即我们认为非简并四波混频的配置中，在每个频率存在的叠加的引导模式。我们在我们的理论模型中纳入所有相关的线性光学效应，包括波导损耗，自由载流子（FC）色散和FC吸收，非线性光学效应，如自和交叉相位调制（SPM，XPM），双光子吸收（TPA），交叉吸收调制（XAM），以及耦合动力学的FC和光场。特别是，我们的理论分析的基础上的耦合模理论提供了严格推导公式的线性色散系数的导模，这些模式之间的线性耦合系数，以及非线性波导系数描述SPM，XPM，TPA，XAM，和FWM。此外，我们的理论分析和数值模拟揭示了慢光和快光区四波混频特性之间的关键差异，这可能对超紧凑有源光子器件的设计具有重要意义。
2015-07-15 physics.optics
Light tunneling inhibition in longitudinally modulated Bragg-guiding arrays
我们考虑的波导阵列中，具有降低的折射率的缺陷通道周期性地间隔开，并实现了由于布拉格反射的光引导。我们发现，缺陷之间的隧穿可以被抑制使用的相位的纵向调制的折射率只在缺陷通道。对于传播常数接近带隙中心的强局域模，隧道抑制几乎是完美的。
2010-05-17 nlin.PS physics.optics
Polarized micro-Raman studies of femtosecond laser written stress-induced optical waveguides in diamond
理解飞秒激光写入引起的折射率调制的物理机制对于定制所得到的光波导的性质至关重要。在这项工作中，我们采用偏振拉曼光谱研究应力诱导波导的金刚石，产生飞秒激光写入的起源。由飞秒激光在晶体中引起的折射率的变化来自于在波导中测量的应力。这一结果有助于解释波导偏振敏感波导的工作机理，并为优化波导偏振敏感波导提供了技术手段。
2018-01-18 physics.optics
Towards all-optical atom chips based on optical waveguides
本文从理论上研究了悬浮脊形光波导中两种主要单模双色倏逝光场中原子的相干导引。特别注意的是宽度大于光波长的波导，这提供了更好的横向稳定性的表面陷阱和波导，并可以用于相干布拉格分束器的物质波，基于由两个交叉的光波导的倏逝光波干涉形成的光栅。研究了原子倏逝波波导的单模区。讨论了全光原子芯片的总体结构和关键元件。
2019-12-19 physics.atom-ph physics.optics
Low-loss Waveguide Fabrication by Inkjet Printing on Porous Silicon
我们报告的光波导嵌入在氧化多孔硅的无掩模工艺制造。通过喷墨印刷实现图案化的孔填充，使得能够横向修改波导的折射率和其他光学性质，从而提供光波导的完全二维折射率控制。通过材料打印机在多孔硅膜上施加KDP盐溶液来创建波导。在波长1.064和1.550微米处展示了光导。在这两个波长上的强度衰减测量值分别为2.5dB/cm和1.3dB/cm以下
2019-01-15 physics.app-ph physics.optics
Transversal ultrasound light guiding deep into scattering media
需要组织诊断、激活和治疗的生物医学应用由于其独特的特征集而可以通过光学方法充分利用。然而，它们的广泛应用受到许多感兴趣组织中发生的强光散射的严重限制，这极大地限制了可实现的穿透深度。在这里，我们展示了一种新的方法来解决这个问题，通过利用自由运行的超声波，横向于光传播方向，引导光进入更深的组织区域。利用简单的超声场结构研究了超声诱导折射率结构和波导的形成，并分析了它们对短光脉冲传输的影响。我们的研究结果表明，波导的支持和相关的光强度增加到至少20毫米的深度，在Intraperoid-20%幻影减少散射coefficient接近真实组织。因此，我们提出了一个重要的里程碑，低损耗的光传输，聚焦和操纵在深部组织。
2019-10-22 physics.bio-ph physics.optics
Guided mode evolution and ionization injection in meter-scale multi-GeV laser wakefield accelerators
本文研究米级低密度等离子体波导中激光尾波场加速器的最低阶模式拍频效应，揭示其驱动电离注入并产生多GeV准单能电子束，提出三阶段模型解释实验观测。
2023-09-18 physics.acc-ph physics.optics physics.plasm-ph
Single-Mode Optical Waveguides on Native High-Refractive-Index Substrates
高折射率半导体光波导形成了现代光子集成电路（PIC）的基础，但是实现光限制的传统方法需要厚的低折射率支撑层，这阻碍了与电子器件的大规模共集成。为了解决这一挑战，我们提出了一个通用架构的单模波导，限制光在高折射率材料的原生基板上。我们的波导由一个高的纵横比鳍的引导材料包围较低的折射率的玻璃，是与标准的自上而下的制造技术兼容。所提出的波导几何结构消除了对硅光子学中的掩埋氧化物层以及InP基PIC中的InGaAsP层的需要，并且将允许在新兴材料平台（例如金刚石和SiC）上进行光子集成。
2016-01-06 physics.optics
Nonlinear guiding of light in tunable food-dye solutions
我们提供了第一个演示的非线性自陷光的解决方案的食用色素染料，导致污垢便宜的孤子波导。在这种溶液中观察到的光学自聚焦非线性归因于作用于染料分子的光学吸收力，因为在相对较高的功率下的热效应导致自散焦非线性。我们发现，当激光波长切换到峰值吸收附近时，非线性响应增加。此外，吸收依赖的非线性可以通过制作不同食用染料的有目的的样品来调节。特别地，通过适当地混合染料溶液，对于其他非活性波长产生非线性响应，导致不同波长的两个光束之间的相互作用和形成耦合的类孤子对。在毫瓦级的低功率水平下，在食品染料溶液中在一个波长处实现的自陷可以用作其他波长处的光束的低成本波导。
2022-01-06 nlin.PS physics.optics
Discrete solitons and scattering of lattice waves in guiding arrays with a nonlinear $\mathcal{PT}$-symmetric defect
在含有$\mathcal{PT}$对称二聚体的线性波导阵列中，以精确的解析形式构造了离散的基孤子和偶极孤子.基本孤子在紧密编织的晶格，以及所有的偶极模式，存在于一个有限的阈值以上的总功率。然而，在松散晶格中的基本孤子的阈值消失。利用Vakhitov-Kolokolov（VK）判据，并通过计算扰动模的本征值，解析地研究了离散孤子的稳定性。基本和偶极孤子往往是稳定的，在较小和较大的值的总功率（范数），分别。两个缺陷形成部位之间耦合强度的增加导致稳定区域的强烈扩展。本文还考虑了线性晶格波入射到缺陷上的散射问题。
2014-11-14 nlin.PS physics.optics
Optical modulation at around 1550 nm in a InGaAlAs optical waveguide containing a InGaAs/AlAs resonant tunnelling diode
我们报道了在含有InGaAs/AlAs双势垒共振隧穿二极管（DB-RTD）的单极InGaAlAs光波导中1550 nm左右的光的电吸收调制。RTD峰谷过渡增加了波导上的电场，这通过Franz-Keldysh效应将芯材料吸收带边缘移动到更长的波长，从而改变了波导的光导特性。器件的低频特性显示在1565 nm处的调制高达28 dB。当直流偏置接近负微分电导（NDC）区域时，RTD光波导表现为与宽带宽电放大器集成的电吸收调制器，提供了比传统pn调制器更大的潜在优势。
2005-03-17 physics.optics
Longitudinal shaping of plasma waveguides using diffractive axicons for laser wakefield acceleration
研究展示了一种八级对数衍射轴棱镜（LDA）用于产生米级等离子体波导，通过形成类贝塞尔光束和漏斗状通道入口，提升了多GeV激光尾场加速的波导耦合能力。
2025-03-03 physics.acc-ph physics.optics physics.plasm-ph
Optical air waveguides in strong turbulence
Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）；Institute for Research in Electronics and Applied Physics, University of Maryland（马里兰大学电子与应用物理研究所）
本研究针对丝化空气光波导在大气湍流中的可行性问题，通过实验和模拟突破了其湍流极限数个数量级，明确了湍流的两个关键限制，证明其可在近地面强湍流下用于千米级光传输。
2026-09-03 physics.optics
One-way optical waveguides for perfectly matched non-reciprocal nano-antennas with dynamic beam tuning
沿传统波导传播的光信号在波导终端处被反向反射。如果波导只允许单向传播，则不会发生这种背反射;光信号几乎100%转换为辐射模式。因此，端接的单向波导可以用作具有自然引导和馈送机制的匹配纳米天线。我们研究了最近提出的纳米尺度单向等离子体波导的终止效应，并显示了其作为匹配纳米天线的特性。由于单向结构本质上是不可逆的，我们的天线具有不同的发射和接收模式，以及动态波束形成功能。这些独特的属性提供了新的可能性，动态方向的选择性，不同的发射和接收操作。最后，新概念提供了纳米天线作为非互易纳米光子学的另一个重要应用领域，加速了对前者和后者活动领域的研究。
2011-10-16 physics.optics
Optical wave evolution due to interaction with elastic wave in a phoxonic crystal slab waveguide
光子晶体作为一种引导和限制电磁波和弹性波的手段已经引起了人们的关注。由于缺乏对这两种波在晶体内部如何相互作用以及电磁波如何通过这种相互作用演化的确切知识，增加了该领域的复杂性。在这里，我们解释如何弹性波影响电磁波通过光弹性和界面位移机制在光子晶体平板波导。得到了一个描述电磁波演化的主方程。在这个方程中，我们定义了一个耦合参数，并计算了不同模式的电磁波和弹性波的值，并表明它为零的某些类型的模式。最后，我们求解了一个典型的光子晶体平板波导的主方程，并说明了电磁波的演变。
2017-07-08 physics.optics
Benchmarking of hydrodynamic plasma waveguides for multi-GeV laser-driven electron acceleration
本研究对流体动力学等离子体波导进行基准测试，通过精确模拟贝塞尔光束与气体靶相互作用，结合实验验证，为多GeV至100 GeV级激光等离子体加速器设计提供可靠导模结构。
2024-04-21 physics.acc-ph physics.optics physics.plasm-ph
ARRAW: Anti-resonant reflecting acoustic waveguides
声、光声片上技术的发展要求在集成绝缘体上硅（SOI）系统中引导、存储和连接声波和光波的新解决方案。该领域的最大挑战之一是抑制传播声波的辐射耗散，同时将光场和声场共同定位在集成波导的同一区域中。在这里，我们解决这个问题，通过引入反共振反射声波波导（ARRAW）-机械模拟的反共振反射光波导（ARRAW）。我们讨论了反共振制导的原理，并建立了设计高效ARRAW的指导方针。最后，我们展示了最简单的硅/硅ARRAW平台的例子，可以同时作为近红外光波导，并支持强大的后向布里渊散射。
2020-03-28 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Light transport and vortex-supported wave-guiding in micro-structured optical fibres
在流体动力学中，从光滑的层流到湍流的过渡过程中产生的涡流通常伴随着耗散的增加。然而，平面涡可以提供传输障碍，减少损失，因为它发生在许多地球物理，天体物理流动和托卡马克。光子与物质的相互作用会以意想不到的、有点违反直觉的方式影响光在波导中的传输，类似于流体动力学。在这里，我们展示了显着的影响，光涡旋形成的微结构光纤上的能量耗散。在包层中的零振幅线上，我们证明了在实芯和空芯光纤中形成涡旋的可能性。我们发现，涡旋减少了三个数量级的光泄漏，有效地提高了波导。基于相同原理的强光定位也可以在负曲率空芯光纤中实现。
2019-04-10 physics.optics
Linear Amplification of Optical Signal in Coupled Photonic Crystal Waveguides
我们介绍了一种弱耦合光子晶体波导作为一个有前途的和现实的模型，用于全光放大。提出了一种由周期性分布在自由空间中的介质柱构成的对称柱型耦合光子晶体波导作为全光放大器。利用光子晶体的独特特性来控制和引导光，我们适当地选择了频率，在该频率下，只有一个模式（奇模）成为耦合光子晶体波导中的传播模式，而另一个模式（偶模）被引导结构完全反射。在此条件下，完全实现了全光放大。计算了连续信号和高斯脉冲的放大系数。
2015-03-15 cond-mat.mes-hall physics.class-ph physics.optics
Optical characterisation of micro-fabricated Fresnel zone plates for atomic waveguides
我们光学评估菲涅耳波带片（FZPs），旨在引导冷原子。由FZPs产生的各种环形图案的成像给出了相对于陷阱深度的3%的环的最亮部分中的平均RMS误差。该残留物将归因于成像系统、入射光束形状和FZP制造公差。轴向传播的潜力提出了实验和通过数值模拟，说明原子引导，而不需要光片的前景。
2020-02-26 physics.atom-ph physics.optics
Design and optimization of tapered structure of near-field fiber probe based on FDTD simulation
采用时域有限差分法模拟了光在具有小金属孔径的锥形近场光纤探针中的传输。通过对锥形金属包层波导和连接光纤波导的大体积模拟，说明了这些导模之间的耦合以及孔径附近的电场分布。再现了双锥形探针的高收集效率，并归因于截止区的缩短和与光纤的导模的有效耦合。还研究了效率对锥形结构参数的依赖性。
2000-10-05 physics.ins-det physics.optics
Optical channel waveguides written by high repetition rate femtosecond laser irradiation in Li-Zn fluoroborate glass
采用高重复频率飞秒激光刻蚀技术在Li-Zn氟硼酸盐玻璃（64.9B_2O_3 + 25Li_2O +10ZnF_2 + 0.1Er_2O_3）中成功制备了低损耗光通道波导。在500 kHz、1 MHz和2 MHz激光重复频率下生产出高质量的波导，根据不同的能量密度，折射率对比度在3-6 x 10-3的范围内。讨论了平均激光功率、脉冲重复频率和写入速度等实验参数对波导性能的影响。光学和成分表征技术的比较证明了在引导区域中B和Zn的富集，而F迁移到写入结构的热扩散区域。
2015-03-06 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Slow light with electromagnetically induced transparency in cylindrical waveguide
研究了三能级原子光纤系统中圆柱波导（CW）纤芯中的电磁感应透明（EIT）慢光。CW模式被处理在弱引导近似，使分析到易于管理的形式。计算了EIT方案中强泵浦场作用下波导的透明窗口和介电常数分布。对于特定的介电常数分布的波导由于EIT，弱信号场的传播常数和基本导模的空间形状的计算通过求解矢量波方程，使用有限差分法。研究发现，通过控制连续波参数，可以实现透明窗口和慢光场的控制。在这种结构中慢光的降低的群速度对于许多技术应用是有用的，例如光存储器、单光子场的有效控制、光缓冲器和延迟线。
2015-01-11 physics.optics
Phenomenological studies of femtosecond laser ablation on optical thin films for integrated photonics
在这项工作中，我们的知识的第一次，我们提出了一个良好的支持程序制作脊形光波导的薄膜的PLZT飞秒激光烧蚀。为了实现平滑的引导结构，以保证良好的光学性能，我们已经研究了不同的飞秒激光加工的运动条件下的烧蚀阈值特性，我们也已经探索了不同的烧蚀方案达到几个注量。此外，我们通过模式和散射损耗分析，对单次和多次扫描制作的脊形波导的形貌和粗糙度进行了表征。提出了一种新颖的侧壁粗糙度与工艺参数之间的唯象模型。进行这种方法，它是可能的，以开发集成的光子器件解决不同的技术应用的许多光学薄膜的飞秒微机械加工的光滑的引导结构的制造方法。
2019-01-26 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Unidirectional sub-diffraction waveguiding based on optical spin-orbit coupling in subwavelength plasmonic waveguides
亚波长等离子体波导显示出独特的强局域化（下至纳米级）和引导光的能力。这些结构本质上是双向光通信信道，提供两个相反的光传播方向。因此，当使用强聚焦光束将光直接从顶（或底）表面耦合到这些平面集成器件时，它被均等地共享到两个相反的传播方向。在这里，我们表明，对称性可以打破使用入射的圆偏振光，直接在波导弯曲的自旋轨道角动量转移的基础上。我们预测，高达94%的内耦合光被引导到一个单一的传播通道的间隙等离子体波导。远超过衍射极限的强局部化光能的单向传播通过偏振变得可切换，而不需要中间纳米天线/散射体作为光导向器。这项研究可能会在一个大的科学领域，如纳米光子电路，路由和排序，光学纳米传感，纳米光学捕获和操纵打开新的视角。
2015-04-10 physics.optics
Silicon Carbide photonic platform based on suspended subwavelength waveguides
碳化硅（SiC）显示出光学和自旋相关特性的独特组合，使其对光子学和量子技术感兴趣。然而，通过全内反射来引导光可能难以实现，尤其是当SiC作为薄膜生长在较高折射率衬底（如硅）上时。制造悬浮，亚波长波导需要一个单一的光刻步骤，并提供了一个解决方案的限制问题，同时保持设计灵活性所需的一个可扩展的和完整的光子平台。在这里，我们提出了这样的平台的设计，可用于经典和量子光学操作。我们模拟了关键的光学元件，并分析了如何利用SiC的高非线性和它的缺陷。
2020-10-26 physics.app-ph physics.optics
Transmission properties in waveguides: An optical streamline analysis
本文提出了一种用光流线研究波导传输的新方法。该理论框架结合了光束传播方法的计算性能，并有可能通过这些采样器路径来监测光通过引导介质的通道。以这种方式，不仅沿着波导的光流可以被详细地跟踪，而且通过对具有根据输入脉冲统计地分布的起始点的流线到达进行计数，可以对透射光（强度）进行公平的估计。此外，该方法允许阐明导致能量损失的机制，即涡旋动力学，其可以有利地在最佳波导设计中被利用。
2012-04-11 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph physics.optics
Optical-resolution photoacoustic imaging through thick tissue with a thin capillary as a dual optical-in acoustic-out waveguide
我们证明了用充水的石英毛细管（内径150 μm，长30 mm）引导高频光声波通过厚组织的能力。通过引导毛细管中的声波穿过3cm厚的脂肪层，获得了直径为30 μm的吸收尼龙线的光学分辨率光声图像。通过毛细管的传输损耗约为-20 dB，远低于通过脂肪层的-120 dB声衰减。因此，可以通过使用用于远程检测的小足迹毛细管声波波导来避免生物组织对高频声波的压倒性的声衰减。我们最后证明，毛细管可用作双光入声出波导，为开发无任何声学或光学元件的微创光学分辨率光声内窥镜铺平了道路。
2015-02-08 physics.optics
Nanostructuring Optical Waveguides by Focused Ion Beam Milling. Near-Field Characterization
由于纳米结构的广泛应用，特别是在光子晶体中观察到的光子带隙效应，纳米结构已经成为一个引人注目的课题。然而，由于对结构的规则性、形状、孔深度等的精确要求，这种结构的制造仍然是一个挑战。电子束光刻允许对尺寸参数进行良好控制，但需要1步制造工艺。在我们的工作中，我们必须结合传统的带状负载波导（Si上的SiO2/SiON/SiO2）和尺寸完全不同的纳米结构。这强加了两步工艺，其中波导和纳米结构被连续地制造。我们有不同的方法来表征这些纳米结构。FIB处理期间和之后的直接方面控制可以通过FIB和SEM成像来实现。扫描近场光学显微镜（SNOM）是目前最有效的方法来测试在这样的表面结构中的引导约束通过检测倏逝场。
2008-01-26 physics.optics
Guiding femtosecond high-intensity high-contrast laser pulses by copper capillaries
实验研究了高强度、高对比度（$<10^{-8}$）、50 fs激光脉冲通过三角形铜毛细管的传输。通过20 mm长、约50 μ m宽的$μ$毛细管的相对透射率直接测量为70%，输入强度高达$10^{17}\,\text{W/cm}^2$。在$10^{10}$ -$10^{17}\,\text{W/cm}^2$强度范围内测量了铜在真空、氦气和空气中的反射率。在真空和氦气中没有观察到反射率的降低，这导致铜毛细管波导可以有效地引导强度高达毛细管轴上的$10^{19}\,\text{W/cm}^2$（其对应于壁上的$10^{17}\,\text{W/cm}^2$）的激光脉冲的结论。观察到在若干传输脉冲之后传输效率降低到零，这是由毛细管内部的堵塞形成引起的。测量了毛细管寿命对脉冲能量的依赖性。
2015-04-02 physics.acc-ph physics.optics physics.plasm-ph
Ultra-high Purcell factor using long-range modes in asymmetric plasmonic waveguides
对于集成光学器件，由等离子体提供的优越的波-物质相互作用的实际利用通常受到光学损耗的阻碍，光学损耗随着模体积减小而迅速增加。虽然耦合模等离子体结构已经证明了有效的减轻损失限制权衡，严格的对称性要求，必须强制执行这种减少占上风。在这项工作中，我们报告了一种非对称等离子体激元波导，不仅能够引导亚波长光模式与远程传播，但也不受结构，材料，或模式对称性。在这些复合混合等离子体激元波导（CHPW）中，通过在同一波导内耦合不同的等离子体激元结构所提供的多功能性允许更好的制造容限并且提供更多的设计自由度以同时优化各种设备属性。在这项工作中，用于演示概念的CHPW表现出的传播损耗和模面积分别仅为0.03 dB/μm和0.002 μm^2，相当于迄今为止实验证明的长程等离子体结构中最小的组合。此外，CHPW微环实现了创纪录的输入/输出耦合激发效率（71%），消光比（29 dB），以及Purcell因子（1.5 \times 10 ^4）。
2019-05-17 physics.optics
Configurational Entropy of Optical Bright Similariton in Tapered Graded-Index Waveguide
解析熵（CE）是一组熵的信息度量，用来描述空间局部化函数关于一组参数的形状复杂性。本文用广义非线性薛定谔方程描述渐变折射率光波导，得到了渐变折射率光波导中相似波的微分折射率熵。结果表明，当相似子宽度在一定范围内时，当非线性波沿有效传播变量$ζ(t)$演化时，DCE达到最小饱和值。特别是，较低的宽度值，我们显示对应于全球最小值的DCE的饱和实现较早。这样的低熵值使得相似波沿渐变折射率波导传播时动量模色散最小，这对渐变折射率波导的设计具有重要的指导意义。
2020-11-12 hep-th nlin.PS physics.optics
Enhancement of transmission quality in soliton-based optical waveguide systems by frequency dependent linear gain-loss and the Raman self-frequency shift
研究了具有弱线性增益损耗、立方损耗和延迟拉曼响应的孤子型非线性光波导中的传输稳定性。我们通过数值模拟与扰动的非线性薛定谔传播模型，传输质量与频率无关的线性增益和立方损耗的波导没有改善延迟拉曼响应的存在，由于缺乏一个有效的机制抑制辐射发射。与此相反，我们发现，延迟拉曼响应的存在导致显着增强的传输质量的波导与频率相关的线性增益损耗和立方损耗。在后者的波导中的传输质量的增强是通过分离的孤子的光谱从辐射的光谱由于拉曼诱导的自频移和有效的抑制辐射发射由于频率相关的线性增益-损耗。进一步的数值模拟表明，在具有频率相关的线性增益-损耗、立方损耗和延迟拉曼响应的波导中的传输质量的增强类似于在具有线性增益、立方损耗和具有变化的中心频率的引导滤波器的波导中的传输质量的增强。
2018-04-09 nlin.PS physics.optics
