Geometry-dependent two-photon absorption followed by free-carrier absorption in AlGaAs waveguides
非线性吸收会限制非线性光学器件的效率。然而，它也可以用于光限幅或开关应用。因此，表征光子器件的非线性吸收是必要的。本工作采用非线性透射技术测量了AlGaAs波导的双光子吸收系数（$α_2$），在$1480$到$1560~\text{nm}$的波长范围内，采用条形加载、纳米线和半芯几何结构。$2.4$、$2.3$和$1.1~\text{cm}/\text{GW}$的最高$α_2$值分别针对$0.8$ -nm宽半芯、$0.6$ -nm宽纳米线和$0.9$ -nm宽带加载波导在$1480~\text{nm}$下测量，其中$α_2$随着波长增加而减小。自由载流子吸收截面也从非线性透射率数据估计为所有三种几何形状的$2.2\times10^{-16}~\text{cm}^2$左右。我们的研究结果有助于更好地理解不同截面几何形状的异质结构波导中的非线性吸收。我们讨论了异质结构中不同层的电场分布如何导致有效双光子吸收系数的几何依赖性。更具体地说，我们查明的三阶非线性限制因子作为设计参数，以估计的有效非线性吸收的强度，除了定制的带隙能量，通过改变材料成分。
2021-10-26 physics.optics
Difference-frequency generation in an AlGaAs Bragg-reflection waveguide using an on-chip electrically-pumped quantum dot laser
非线性频率变换在激光工程和量子信息技术中普遍存在。光子学中的一个长期目标是将片上半导体激光器源与非线性光学部件集成。工程波导激光器的光谱，相位匹配的非线性过程在同一设备上是一个艰巨的挑战。在这里，我们展示了不同的频率产生的AlGaAs布拉格反射波导，其中包括增益介质的泵浦激光器在其核心。我们在AlGaAs波导中加入量子点层，产生约790 nm的电驱动激光，并设计结构以促进该波长的非线性过程。我们使用片上激光器在1540 nm和1630 nm之间进行差频产生，这是由AlGaAs波导的宽模式相位匹配实现的，并测量归一化转换效率高达$(0.64\pm0.21)$ %/W/cm $^2$。我们的工作展示了一条通往利用片上有源元件和强光学非线性实现高度集成的片上光子系统的器件的途径。
2022-02-07 physics.optics quant-ph
An Optical Parametric Amplifier via $ χ^{(2)} $ in AlGaAs Waveguides
我们利用半导体布拉格反射波导（BRW）芯片中的$ χ^{(2)} $非线性参数增益。在双模简并II型相位匹配下，可以表明，在100微米的器件长度内，TE和TM模式的参量增益都大于18 dB。偏振不敏感的参数增益可以在光谱的1550 nm区域内获得。这些AlGaAs BRW波导表现出亚光子每脉冲的灵敏度。这与利用$ χ^{(3)} $的其它类型的参量增益器件形成鲜明对比，其中泵浦波长在信号波长附近。这种灵敏度达到了0.1~光子/脉冲，可以为使用紧凑的微米级器件的片上量子信息处理开创一个新时代。
2022-06-21 physics.optics quant-ph
Telecom-Band SPDC in AlGaAs-on-Insulator Waveguides
本文在可共集成泵浦激光器的绝缘体上 AlGaAs 波导平台中实现高效电信波段 SPDC，以 26 GHz/mW 的效率和 1.6 mW 泵浦功率满足 70 通道波分复用 QKD 的光子通量需求。
2023-12-12 physics.optics quant-ph
Nondegenerate Two-Photon Absorption in GaAs/AlGaAs Multiple Quantum Well Waveguides
我们提出了飞秒泵浦探测测量的非简并（1960 $\,$ nm激发和1176- 1326 $\,$ nm探针）双光子吸收光谱的8 $\,$ nm GaAs/12 $\,$ nm Al $_{0.32}$ Ga $_{0.68}$ As量子阱波导。实验中，光脉冲与量子阱平面垂直和相切共偏振。的结果进行了比较，微扰计算的状态之间的过渡率由$\mathbf{k}\cdot\mathbf{p}$方法与8或14带的基础。我们发现理论和实验之间的正常偏振的良好协议，然后使用该模型来支持非简并双光子吸收的数量级增强的预测作为一个组成光子能量接近子带间共振。
2019-12-03 cond-mat.mes-hall physics.optics
Fabrication of Nanostructured GaAs/AlGaAs Waveguide for Low-Density Polariton Condensation from a Bound State in the Continuum
激子-极化激元是由激子共振和光子腔模之间的强耦合产生的混合光物质态。作为玻色子激发，它们可以经历相变到凝聚态，该凝聚态可以发射相干光而没有粒子数反转。这方面使它们成为无阈值激光器的良好候选者，但短的激子-极化激元寿命使其难以在非常低的功率密度下实现凝聚。从这个意义上说，长寿命的光保护态是克服单片微腔有限镜反射率限制的最佳候选。在这项工作中，我们使用一个光子对称性保护的束缚态耦合到激子共振的连续，以实现最先进的极化激元凝聚阈值在GaAs/AlGaAs波导。最重要的是，我们展示了制造控制的影响，以及如何通过原子层沉积的表面钝化提供了一种方法来减少激子淬火在光栅侧壁。
2022-05-11 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Expanding the Quantum Photonic Toolbox in AlGaAsOI
绝缘体上砷化铝镓（AlGaAsOI）具有大的$χ^\left(2\right)$和$χ^\left(3\right)$光学非线性、宽的可调谐带隙、低的波导传输损耗和大的热光系数，使其成为集成量子光子学的一个令人兴奋的平台。随着在AlGaAsOI中建立超亮量子光源，下一步是开发芯片级量子光子电路的关键构建模块。在这里，我们通过展示边缘耦合器，3 dB分光器，可调干涉仪和波导交叉点扩展了AlGaAsOI的量子光子工具箱，其性能与硅和氮化硅量子光子平台相当或超过硅和氮化硅量子光子平台。作为演示，我们通过非平衡干涉仪解复用光子量子比特，为光子量子计算和信息应用的超高效和高速率芯片级演示铺平了道路。
2022-05-13 physics.optics quant-ph
Silicon graphene waveguide tunable broadband microwave photonics phase shifter
提出了一种基于集成环形腔的可调谐宽带微波光子移相器。数值计算结果表明，在40 GHz的带宽和全360度的射频相移与0.12伏的适度的电压漂移的宽带操作的可行性。
2013-12-26 physics.optics
Array of Fabry-Pérot waveguide resonators with tunable coupling
我们演示了耦合谐振腔光波导的元件在一个侧面耦合法布里-珀罗配置，并表明相邻波导之间的耦合率可以通过热光效应进行广泛的调谐。该器件是线性可扩展的，可以与其他集成器件相结合，作为光学延迟线或作为基于腔QED的量子模拟器中的关键元件的应用。
2013-04-25 physics.optics
Electrically Tunable Optical Nonlinearities in Graphene-Covered SiN Waveguides Characterized by Four-Wave Mixing
我们提出了一个退化的四波混频实验氮化硅（SiN）波导覆盖栅石墨烯。我们观察到强烈的依赖性信号泵浦失谐和费米能量，即光学非线性被证明是电可调的。在带间吸收边（$2|E_F|\approx \hbarω$）附近，测量对应于石墨烯非线性薄层电导率$|σ_s^{(3)}|\approx4.3\cdot 10^{-19}$ A m $^2$ V $^{-3}$的波导非线性参数$\approx$ 6400 m $^{-1}$ W $^{-1}$的峰值。
2017-06-01 physics.optics
Tunable band-notched line-defect waveguide in a surface-wave photonic crystal
提出并实验研究了一种由直线缺陷波导和侧面耦合缺陷腔组成的可调谐表面波光子晶体线缺陷波导。在宽带透射谱中可以观察到一个可调谐的窄阻带。我们还证明了通过改变侧面耦合缺陷腔的总数和柱高度可以方便地调节带陷线缺陷波导的滤波电平和滤波频率。带陷波函数是基于这样的想法，即具有侧耦合缺陷腔的谐振频率的传播表面模式将紧密地定位在缺陷位置周围，从波导输出中过滤。在微波频率下进行了透射光谱测量和直接近场轮廓成像，以验证我们的想法和设计。这些结果可以使新的带陷器件的设计和可调谐表面波滤波器的实现在一个单一的金属表面提供路线。
2016-06-24 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
Ultra-compact and broadband tunable mid-infrared multimode interference splitter based on graphene plasmonic waveguide
提出并设计了一种基于石墨烯等离子体波导的超小型宽带可调谐中红外多模干涉分束器。该器件的尺寸仅为0.56μm*1.2μm，对应的器件面积仅约为0.014λ^2，其中λ为真空波长。当石墨烯的费米能级在0.5 ~ 1 eV范围内变化时，器件的中心波长可在7 ~ 9μm的宽波段内调谐。此外，该器件易于在芯片上制作。
2015-07-19 physics.optics
High-efficiency waveguide couplers via impedance-tunable transformation optics
我们利用阻抗可调转换光学元件设计出小型波导耦合器。通过在初始空间内调整阻抗系数，设计了高效率的二维金属和介质波导耦合器。通过折射率的同时调谐，我们发现所设计的金属波导耦合器中的转换介质可以成为一种简化参数材料，用于任意不同截面的波导与嵌入介质之间的耦合。在介质波导耦合器的设计中，我们采用了两种不同的方案：一种是芯区及其包层区都包含在变换空间中，另一种是芯区仅包含在变换空间中。前者有一个非常高的效率接近100%，后者是效率较低的一个非常小的下降，这可以是一个简化的候选人在近完美的介质波导耦合器的设计。通过选择合适的折射率系数，介质波导耦合器的转换介质也可以是降参材料。二维数值模拟证实了我们的设计具有良好的性能。
2014-08-01 physics.optics
Tunable nonlinear coherent perfect absorption with epsilon-near-zero plasmonic waveguides
提出了一种利用近零等离激元波导实现纳米尺度非线性相干完全吸收的方案。分析并给出了线性ENZ等离子体波导中实现CPA的一般条件。所提出的ENZ波导在其截止频率处支持有效的ENZ响应，其中CPA效应在具有相等振幅和适当相位分布的两个反向传播平面波的照射下发生。此外，在ENZ共振下，波导的纳米通道内的强且均匀的场增强可以有效地增强克尔非线性，从而产生新的全光开关强度依赖CPA现象，其可以以超快速度调谐。所提出的自支撑ENZ结构将三阶非线性功能与纳米级等离子体配置中的驻波CPA干涉效应相结合，从而导致在亚波长区域中实现的新颖程度的可调谐光-物质相互作用。我们的研究结果提供了一个新的平台，以有效地激发非线性现象在纳米尺度和设计可调相干完美吸收。
2018-03-13 physics.optics
25 kHz narrow spectral bandwidth of a wavelength tunable diode laser with a short waveguide-based external cavity
报道了集成光学中具有可调谐外腔的半导体激光器的光谱特性。尽管与其他小带宽外腔激光器相比，外腔较短，但该可调谐激光器的光谱带宽小至25 kHz（FWHM），边模抑制比（SMSR）为50 dB。我们的激光器还能够在短至200 us的时间内访问预设波长，并能够在整个电信C波段（1530 nm - 1565 nm）进行调谐。
2012-04-02 physics.optics
Tunable Hybridization at Mid Zone and Anomalous Bloch-Zener Oscillations in Optical Waveguide Ladders
本文研究了由两个耦合的平面光波导阵列构成的光波导梯中光波的光振荡和隧穿。对于这种能带结构，由于能带杂化而形成了一个中间带隙，其波数位置可以在整个布里渊区进行调谐，这与布拉格带隙不同。通过在每个阵列中的传播常数中施加梯度，实现了Bloch-Zener振荡（BZO），其中带之间的齐纳隧穿发生在中间区，这与在布里渊区的中心或边缘处隧穿的常见BZO相反。通过场演化分析论证了BZO的存在。在中间区域的可调谐杂化增强了光波导阶梯中BZO的可调谐性。这一工作对于理解晶格结构中的相干现象具有普遍和根本的重要性。
2010-10-10 physics.optics
Far infrared to terahertz widely tunable narrow linewidth light source via surface-emitting periodically poled thin film lithium niobate waveguides
本文提出利用表面发射周期性极化薄膜铌酸锂波导实现远红外至太赫兹宽可调窄线宽光源，通过差频产生模拟证明在30 THz处可实现25 THz宽调谐范围。
2023-06-01 physics.optics
Tunable light flow control in valley photonic crystal waveguide
在拓扑光子系统中对双谷自由度的探索激发了许多有趣的光学现象，如光子霍尔效应、鲁棒延迟线和完全外耦合折射。在这项工作中，我们实验证明了光在谷光子晶体波导中的可调谐性。通过连续控制微波单极天线阵的相位差，利用相位涡旋的特性，使光束向不同方向分裂，分裂比在0.9 ~ 0.1范围内平滑变化。在光子畴壁也观察到边缘态的拓扑谷输运。可调谐边缘状态色散，即，在谷型光子晶体波导和理想电导体的光子边界处发现了从无隙的谷型相关模到有隙的平坦带的变化，从而导致高传输的可调谐频率带宽。我们的工作为拓扑光子系统中光流的可控性和动态调制铺平了道路。
2018-05-09 physics.optics
Tunable beam splitting via photorefractive nonlinearity and its applications in chiral waveguide induction and vortex generation
本文实验与理论研究了光折变非线性材料中光束的自分裂传播机制，提出利用相位预调制控制分裂程度，并应用于手性波导创建与偶数阶涡旋产生。
2024-12-23 physics.optics
Femtosecond Laser Engraved 2D Tunable Optofluidic Liquid Core/Air Cladding Channel Waveguides on PDMS
我们已经证明了二维液体基多模光波导结构的制造和表征的聚二甲基硅氧烷（PDMS）材料为基础的芯片。通过飞秒激光微加工工艺实现了两个单独的微结构的制造，一个具有14微米的宽度和27微米的深度，而另一个具有110微米的宽度和深度。染料溶液从一端到另一端穿过微结构;其中染料溶液充当芯，而PDMS和空气充当包层介质。优化了飞秒激光微加工工艺参数，包括激光功率、脉冲宽度、写入速度、聚焦光束尺寸等。通过频谱分析和模态分析，对液芯/空气包层波导的结构进行了验证。光学分析已经通过使用荧光耦合出填充有不同的染料溶液的波导结构。这些波导结构提供了强的光限制和染料溶液与泵浦光之间的强烈相互作用。所开发的微结构在强度、波长和光束尺寸方面是可调的。这种微结构可以在任何多功能芯片实验室设备中的芯片实验室微激光器和传感应用的设计和开发中实现。
2023-01-26 physics.optics
Tunable plasma wave resonant detection of optical beating in high electron mobility transistor
报道了利用AlGaAs/InGaAs/InP高电子迁移率晶体管对两束1.55 m连续激光进行等离子体波拍频的可调谐太赫兹共振探测。我们表明，基本的等离子体谐振频率及其奇次谐波可以调谐与所施加的栅极电压在75-490 GHz的范围内。观察到的频率依赖于栅极偏置被发现是在很好的协议与理论等离子体波色散规律。
2006-10-11 physics.optics
Highly-tunable efficient second-harmonic generation in a lithium niobate nanophotonic waveguide
高度可调谐相干光的产生对于许多重要的光子应用是至关重要的。二次谐波产生（SHG）是用于此目的的主要方法，然而，其在常规非线性平台中表现出转换效率和波长可调谐性之间的折衷。最近发展的集成锂酸盐（LN）技术使得可以在保持高转换效率的同时实现大波长调谐。在这里，我们报告的片上倍频，同时实现了一个大的可调谐性和高转换效率内的一个单一的设备。我们利用LN独特的强热光双折射，实现灵活的温度调谐的I型模间相位匹配。在长度仅为8 mm的LN纳米光子波导中，我们实现了光谱调谐，调谐斜率为0.84 nm/K，非线性转换效率为4.7% W $^{-1}$。我们的器件显示了高效的片上波长转换的巨大潜力，以产生高度可调谐的相干可见光，为广泛的应用，同时利用成熟和具有成本效益的电信激光技术的优势。
2018-04-10 physics.optics
All Dielectric Metamaterial Loaded Tunable Plasmonic Waveguide
在这篇文章中，2D等离子体激元波导加载全介质各向异性超材料，由交替层的Si-SiO2，已提出和数值分析。计算了不同脊宽和脊高的通信波长下波导的主要特性，即传播常数、传播长度和归一化模面积。相应的一维结构的波导已被解析求解的各向异性脊作为一个单一的单轴介质与介电张量定义的有效介质理论（EMT）。利用Comsol Multiphysics中的模态分析模块，通过有限元模拟对二维结构进行了数值分析。数值模拟中考虑了EMT和实际多层膜结构。与常规DLSSP波导相比，具有所有电介质超材料的这种结构提供了额外的自由度，即填充因子、Si-SiO2晶胞中Si层的分数，以调谐传播特性。对于不同的填充因子值，已经观察到所有特性的大范围变化。此外，还考虑了第一界面层的影响。虽然全介质超材料已经被应用于光子波导中作为包层，但在等离子体波导中的实现还没有被研究。该器件在深亚波长光学、光子晶体和光电子学等领域有着广阔的应用前景。
2016-12-28 physics.optics
Correlated photon pair generation in AlGaAs nanowaveguides via spontaneous four-wave mixing
我们展示了相关光子对的来源，这将在未来的集成量子光子电路中的应用。该光源利用了AlGaAs色散工程波导中的自发四波混频（SFWM）效应，具有双光子吸收可忽略不计和低自发拉曼散射（SpRS）的优点。我们观察到的巧合，意外（CAR）的比率高达177，主要是传播损失的限制。实验结果与SFWM光子对产生和SpRS噪声光子产生的理论预测吻合得很好。我们还研究了SpRS，传播损耗和波导长度对源质量的影响。
2016-02-09 physics.optics quant-ph
Waveguided Approach for Difference Frequency Generation of Broadly-Tunable Continuous-Wave Terahertz Radiation
1-10太赫兹（THz）光谱窗口正在成为大量应用的关键区域，需要具有高光谱纯度和超宽可调谐性的连续波室温THz光谱仪。在这方面，稳定的电信源的光谱特征实际上可以通过差频产生转移到THz范围，考虑到可访问的THz光谱的宽度通常与非线性相互作用中涉及的面积成比例。为此，在本文中，我们广泛讨论了铌酸锂（LN）通道波导在室温连续波（CW）光谱仪实验完成中的作用，具有uW范围的功率水平和高达7.5 THz的光谱覆盖范围。为了这个目的，并寻找进一步的改进，提出了专门设计的LN波导的思想表征，同时讨论了它的非线性效率和前所未有的能力，以处理高光功率（10 - 7 W/cm 2）的基础上，三波混频的理论模型。
2019-04-30 physics.optics
An electro-optically tunable arrayed waveguide grating fabricated on thin film lithium niobate
本研究设计并制备了8通道薄膜铌酸锂阵列波导光栅，通过单片集成微电极实现电光可调，实验测得通道间隔200 GHz，波长调谐效率10 pm/V。
2024-07-21 physics.app-ph physics.optics
Disorder effects in tunable waveguide arrays with parity-symmetric tunneling
我们研究了在具有位置依赖隧穿率的倏逝耦合波导阵列中，无序对单粒子时间演化和两粒子关联的影响。在干净的限制，这种阵列的能谱是广泛可调的。在存在厄密在位或隧穿无序的情况下，我们发现波包的局域化对这种能谱是高度敏感的。特别是，对于一个输入限制在一个单一的波导，我们表明，光局部化的原始波导的分数取决于隧道的配置文件。我们比较了两个粒子的强度关联存在厄米，隧穿无序和非厄米，宇称和时间反转（$\mathcal{PT}$）对称，在现场的潜在障碍。我们表明，在这两种情况下的两粒子关联函数是定性相似的，因为这两种疾病保持粒子-空穴对称性质的能谱。
2012-10-03 physics.optics quant-ph
Controllable optical response and tunable sensing based on self interference in waveguide QED systems
本文研究了在两个分离端口处耦合弯曲波导谐振腔的自干涉效应。驻波和行波谐振器的情况下，这样的干扰效果是相似的，而在系统中的两个独立的谐振器通过波导间接耦合，耦合形式和相关的干扰效果取决于哪种谐振器被选择。由于自干涉效应，可以实现线宽和频移可调的可控光学响应以及光学暗态。此外，我们考虑了一个自干涉光子-磁振子混合模型，并显示了相位相关的类Fano线形，在频率传感中有潜在的应用。光子-磁振子杂化不仅可以提高灵敏度，提供可调的工作区域，而且可以实现磁场强度的光学读出。本文的研究结果对自干涉效应及其潜在的应用提供了更深入的认识。
2020-10-21 physics.optics quant-ph
Exciton-Tunable Phase Control and Superstrong Coupling Through Multimode Polariton Engineering in Planar Waveguides
CNR Nanotec, Institute of Nanotechnology（国家研究委员会纳米技术研究所）；School of Physics and Astronomy, University of Southampton（南安普顿大学物理与天文学学院）；Istituto di Fotonica e Nanotecnologie—Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR)（国家研究委员会光子学与纳米技术研究所）
本文研究可见光半导体波导中的多模激子-光子耦合，通过严格耦合波分析和耦合振子模型，展示了从常规多模强耦合到超强耦合的光子带结构工程，并利用激子共振位移实现相位调制和模态切换。
2026-10-20 physics.optics
Efficient diffraction control using a tunable active-Raman gain medium
本研究提出利用N型铷原子蒸气的可控相干拉曼过程，结合高斯拉曼场与拉盖尔-高斯控制场构建全光可调谐无损耗波导，可将弱探测光任意模式引导数个瑞利长度且无衍射吸收，在成像等领域有应用潜力。
2024-04-16 physics.optics quant-ph
Observation of Electrically Tunable Chirality Inversion in a Slow-Light Waveguide
University of Sheffield（谢菲尔德大学）；Queen’s University Belfast（贝尔法斯特女王大学）
通过量子点电调谐，实验观测到慢光光子晶体波导中局域光学手性在窄波长范围内反转，并归因于发射体偏离波导中心时手性的强光谱变化。
2026-05-28 physics.optics quant-ph
Magnetically-tunable cutoff in asymmetric thin metal film plasmonic waveguide
我们从理论上研究了在一侧被磁光材料包围，另一侧被磁光介质包围的金属薄膜中长程表面等离子体激元的磁调谐截止。解析推导的截止条件预测，一个磁场偏置可以诱导一个新的退化截止状态附近的超过截止辐射在一侧可以切换到在另一侧的一个微小的变化的磁场从偏置。简并所需的磁化偏置与金属膜厚度成正比，与波长成反比。
2018-07-17 physics.app-ph physics.optics
Tunable mid-infrared generation via wide-band four wave mixing in silicon nitride waveguides
实验研究了在光子芯片氮化硅波导中利用四波混频（FWM）实现近红外（NIR）飞秒脉冲到中红外（MIR）的宽带（>100 THz）下变频。纳米光子几何结构中的工程色散，以及氮化硅的宽透明度范围，使大失谐FWM相位匹配成为可能，并在单个芯片上产生2.6-3.6 μ m的可调谐MIR，泵浦脉冲能量为100 pJ。此外，我们观察到> 20 dB的宽带参数增益的NIR脉冲时，FWM过程中操作的频率上转换配置。我们的研究结果展示了集成光子电路如何在同一芯片上实现多种非线性光学现象，并导致工程合成的宽带，可调谐，相干光跨近红外和中红外波长带从光纤为基础的泵。
2018-07-08 physics.app-ph physics.optics
1 Low power continuous-wave nonlinear optics in silica glass integrated waveguide structures
光子集成电路（PIC）是未来电信网络的关键组件[1]，其中必须满足更大带宽，网络灵活性，低能耗和成本的需求。对所有光学元件的追求自然针对具有极大非线性的材料，包括硫族化物玻璃（ChG）[2]和半导体，如硅[3]和AlGaAs [4]。然而，诸如ChG的不成熟制造技术以及半导体的高线性和非线性损耗等问题促使人们寻找其他材料。在这里，我们提出的第一个示范非线性光学集成硅基玻璃波导使用连续波（CW）光。我们证明了四波混频（FWM），在1550 nm波长处具有低（7 mW）CW泵浦功率，在高折射率掺杂石英玻璃环形谐振器中能够在光子电信网络中作为线性滤波器执行[5]。高可靠性，设计的灵活性，和我们的设备的可制造性提出了一个新的平台，为未来的低成本非线性全光学PIC的可能性。
2021-02-27 physics.optics
Smooth coherent Kerr frequency combs generation with broadly tunable pump by higher order mode suppression
高Q值微谐振腔是一种很有前途的通过耗散孤子产生光学频率梳的平台。为了实现更高的Q值并获得必要的反常色散，先前实现了由多模波导制成的$Si_3N_4$微谐振器。然而，多模波导中不同横模族之间的耦合会导致色散和品质因数的周期性扰动，从而对耗散孤子的形成产生扰动，并对相应的频谱产生幅度调制。因此，在传统的$Si_3N_4$微谐振器中，仔细选择泵浦波长以避免模式交叉区域是关键的。在这里，我们报告了一种新的设计$Si_3N_4$微谐振器，使单模操作，高品质因数，并同时获得异常色散。微谐振器由半圆形区域的均匀单模波导和直线区域的锥形波导组成，前者用于消除弯曲引起的模耦合，后者用于避免高阶模的激发。微谐振器的本征Q值达到$1.36 \times 10^6$，而GVD在$-50 fs^2/mm$处保持反常。我们证明，这种新型的微谐振器，宽带相位锁定克尔频率梳与平坦和平滑的频谱可以产生泵浦在任何谐振在光学C波段。
2016-02-02 physics.optics
Tunable dynamic Fano resonances in coupled-resonant optical waveguide
从理论上提出了一种利用微腔折射率的动态调制来实现光子结构中法诺共振的线型工程的方法。该方法的例子是考虑耦合谐振器光波导系统。一个精确的Floquet分析，耦合模理论的基础上，提出。根据静态结构是否维持局部模式，可以动态地产生两种不同的共振。在前一种情况下，出现单个Fano共振，其可以通过改变折射率调制幅度和频率来在频率和线宽两者上调谐。在后一种情况下，两个共振，在透射率的窄的非对称下降的形式，被发现，这可以重叠导致电磁感应的透明效果。
2015-05-15 physics.optics quant-ph
Topological insulators are tunable waveguides for hyperbolic polaritons
层状拓扑绝缘体，例如Bi $_2$ Se $_3$，在THz频率范围内是光学双曲材料。这种材料具有深度亚衍射，高度定向的集体模式：双曲声子极化激元。在薄晶体中，这种模式的色散被分裂成离散的子带，并受到电子表面态的强烈影响。如果表面态被掺杂，则混合集体模式由声子-极化激元与表面等离子体激元的耦合产生。杂化的强度可以通过改变表面态的化学势的外部门来控制。等离子体-声子耦合的动量依赖性导致了古斯-汉兴效应的极化激元模拟。极化激元射线的方向性及其可调谐的古斯-汉欣位移可以通过太赫兹纳米成像观察到。
2015-09-09 cond-mat.mes-hall physics.optics
Wavelength-Tunable and High-Heralding-Efficiency Quantum Photon Source in Birefringent Phase-Matched Lithium Niobate Waveguide
该研究在铌酸锂波导中实现双折射相位匹配，产生波长可热调谐的量子光子源，具有高亮度、高符合比和13.8%的预示效率。
2024-12-16 physics.optics quant-ph
Evanescent-Wave Bonding Between Optical Waveguides
平行，微光子波导之间的导波重叠所产生的力进行了计算。吸引力和排斥力，由相对输入相位的选择，found.Using绝缘体上硅材料系统的现实参数，我们估计的力量是足够大的，以引起可观察到的位移。我们的研究结果说明了更广泛的一类光学可调微光子器件和微结构人工材料的潜力。
2005-09-09 physics.optics
Observation of tunable topological polaritons in a cavity waveguide
该研究在金属腔波导中嵌入微波螺旋谐振器二聚化链，通过改变腔宽调谐光-物质耦合，实验观测到可调谐拓扑极化激元及含三个临界点的新型拓扑相变。
2024-01-19 cond-mat.mes-hall physics.optics
Tunable bipolar optical interactions between guided lightwaves
介质波导中被引导光波之间的光学束缚力可以是排斥力，也可以是吸引力。到目前为止，只观察到了吸引力。在这里，我们实验证明了耦合纳米机械波导之间的双极光学力。得到了吸引力和排斥力。力的符号可以通过调整相互作用光波的相对相位来可逆地切换。这种可调的双极相互作用形成了一类新的光力器件和电路的操作基础。
2009-03-30 physics.atom-ph physics.optics
Singly poled thin film lithium niobate waveguide as a tunable source of photon pairs across telecom band
本研究设计强色散单极薄膜铌酸锂波导，单个极化周期实现两种II型相位匹配SPDC过程，生成不同电信波段的光谱相关/不相关可调谐光子对，为量子光学任务提供多功能光源。
2024-11-26 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Tunable waveguide lattices with non-uniform parity-symmetric tunneling
我们研究了一维$N$格点晶格中的单粒子时间演化和两粒子量子关联，其中最近邻隧穿函数为$t_α(k)=t_0[k(N-k)]^{α/2}$。由于这样的晶格的带宽和能级间距都依赖于$α$，我们表明，波包的可观察的属性，如它的扩展和相对相位的组成部分，显着变化作为$α$是从正值到负值。我们还发现量子关联对隧穿函数的形式非常敏感。我们的研究结果表明，波导阵列与位置相关的渐逝耦合将显示丰富的动态，在当今的传统系统中没有对应的。
2011-03-21 cond-mat.quant-gas physics.optics quant-ph
Efficient and Tunable Strip-to-Slot Fundamental Mode Coupling
提出了一种新型的SOI光子线-槽波导耦合器。使用模式转换器Transformer实现线模式和槽模式之间的相位匹配。该结构包括一个平衡的50/50功率分配器和一个可调相位匹配锥形合成器形成一个槽波导。我们表明，99%的理论线槽耦合效率是可以实现的，实验上，我们证明了在1550 nm波段的耦合效率为99%。基于耦合方案，我们还显示了一个槽模的激发在开槽环谐振器和验证通过环的热光响应的激发。我们显示了一个几乎非热行为的PMMA填充槽环的热光响应为12.8 pm/C相比，43.5 pm/C的空气包层槽波导。
2017-11-27 physics.app-ph physics.optics
Low-noise on-chip frequency conversion by four-wave-mixing Bragg scattering in SiNx waveguides
实验研究了SiNx波导中非简并四波混频布拉格散射的低噪声可调谐波长转换。波导色散的有限元法模拟与分步傅立叶方法来预测设备的性能，并表明转换效率对相位匹配的强烈依赖性，这是由波导的几何形状控制。采用两个1550 nm波段的脉冲泵浦源，实现了980 nm信号在5 nm范围内的可调谐转换，峰值转换效率为\approx 5%.所演示的布拉格散射过程适用于光的量子态的频率转换。
2012-06-12 physics.optics quant-ph
Tunable soft-matter optofluidic waveguides assembled by light
具有特殊光学性质的人造材料的开发是当前光子学研究的主要方向之一。特别令人感兴趣的是可通过外部刺激重构的软物质系统，其在从物理到化学和生命科学的研究领域中发挥重要作用。在这里，我们准备和研究非常规的自组装胶体光波导（CWs）创建波长大小的电介质颗粒举行在一起的远程光学力。我们证明了这些CW的强大的非线性光学特性，导致光学变换特性非常相似的梯度折射率材料，并使可逆的全光调谐光传播通过CW。此外，我们的特点是强大的光机械相互作用负责的CW自组装，特别是，我们报告的自我维持振荡的整个CW结构调谐，使波长的激光束形成的CW是不允许传播通过。所观察到的CW的机械运动和通过CW传输的光的强度之间的显著耦合可以形成用于设计通过光可重构的新型介观尺度光子器件的基础。
2018-08-24 cond-mat.soft physics.optics
A Tunable Waveguide-Coupled Cavity Design for Efficient Spin-Photon Interfaces in Photonic Integrated Circuits
耦合到光子晶体腔的固态发射器表现出增加的进入单频模式的光子发射。然而，耦合到量子发射器的光子晶体腔的当前设计具有三个主要问题：发射器被放置在表面附近，这会降低它们的光学性质，腔荧光不能被收集到单个有用模式中以用于进一步路由，以及制造后调谐当前不可能以稳定和可逆的方式单独用于每个节点。在本文中，我们介绍了一种混合腔的设计与最小的主机材料，保持发射器$\geq100\,$ nm的所有表面制造。该腔具有大于$1\times10^6$的无载品质因数（$Q$）和$5.5\times10^4$的有载$Q$，其中超过75%的发射直接耦合到由提供低损耗波导的方便材料构建的下层光子集成电路中。最后，这种设计可以被主动地和可逆地调谐到与发射器谐振，允许在腔线宽的10倍以上调谐，同时保持$Q$因子的$\geq50$ %，而对同一芯片上的其他腔没有影响。
2016-10-27 physics.optics quant-ph
Photonic Integrated Devices for Nonlinear Optics
我们回顾了我们最近在集成器件频率转换方面的进展，主要集中在基于条形加载和量子阱混合AlGaAs波导的实验，以及CMOS兼容的高折射率掺杂石英玻璃波导。前者包括二阶和三阶相互作用，展示了在超过nm的带宽上通过可调谐差频产生的波长转换，以及宽带自相位调制和可调谐四波混频。后者包括四波混频，使用低功率连续波光在微波谐振器，以及超参数振荡在高品质因数谐振器，朝着实现一个集成的多波长源，具有重要的应用电信，光谱学和计量学。
2014-05-02 physics.optics
Actively tunable plasmonic lens for subwavelength imaging at different wavelengths
提出了一种可调谐等离子体透镜，用于不同波长的远场亚波长成像。等离子体透镜中的纳米狭缝阵列具有恒定的深度但变化的宽度，可以基于金属-电介质-金属（MDM）狭缝波导中的表面等离子体激元（SPP）的特定传播特性产生期望的光学相位延迟。从理论上和数值上证明了通过调节周围介质流体，单等离子体透镜可实现亚波长成像（半高宽0.37 ~0.47），从而实现了紧凑的面内可调谐等离子体透镜。这项工作提供了一种新的方法来开发集成可调谐等离子体透镜的各种芯片上的实验室应用。
2011-12-01 physics.optics
Tunable Generation of Spatial Entanglement in Nonlinear Waveguide Arrays
本文提出在半导体非线性波导阵列中利用参量下转换和双泵浦构型，通过双光子量子干涉实现室温、电信波长下紧凑可重构的空间路径纠缠光子对源。
2024-12-09 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Electro-mechanically tunable, waveguide-coupled photonic-crystal cavities with embedded quantum dots
本文提出一种嵌入量子点的电机械可调谐一维光子晶体腔系统，通过微机电悬臂和量子限制斯塔克效应分别调谐腔模波长与量子点发射能量，实现1.8 nm调谐范围及珀塞尔因子3.5的增强发射，并支持多腔共波导耦合。
2025-03-12 physics.app-ph physics.optics quant-ph
AlGaAs nanowires as a universal platform for GaAs, InGaAs, and InAs quantum dots
Technical University of Denmark（丹麦技术大学）；St. Petersburg State University（圣彼得堡国立大学）；Université Paris Saclay（巴黎萨克雷大学）；CNRS（法国国家科学研究中心）；Alferov University（阿尔费罗夫大学）
本研究提出以AlGaAs纳米线为通用主体，制备GaAs、InGaAs和InAs量子点，实现了波长可调的InGaAs量子点，可集成多量子点并验证了材料兼容性，为光子量子技术提供了统一平台。
2026-08-26 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Thermally tunable hybrid photonic architecture for nonlinear optical circuits
我们开发了一个热可调的混合光子平台，包括砷化镓（GaAs）光子晶体腔，氮化硅（SiN $_x$）光栅耦合器和波导，和铬（Cr）微加热器上的集成光子芯片。GaAs光子晶体腔体与公共总线波导渐逝连接，将计算层和通信层分开。微加热器被设计成连续地且可逆地将远距离的光子晶体腔调谐到共同的谐振。该架构可以在用于专用光学计算和机器学习的相干光网络中实现。
2018-09-19 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
