Spectrally resolved linewidth enhancement factor of a semiconductor frequency comb
线宽增强因子是近年来半导体激光器频率梳产生研究的热点。在这里，我们提出了一种新的调制实验，这使得直接测量的光谱分辨LEF在激光频率梳。通过利用相敏技术，我们能够提取LEF的每一个梳模式。我们首先利用Maxwell-Bloch模拟研究和验证了这种普遍适用的技术，然后给出了量子级联激光频率梳的实验演示。
2021-04-12 physics.app-ph physics.optics
Spatially and spectrally resolved orbital angular momentum interactions in plasmonic vortex generators
理解产生光学轨道角动量（OAM）的近场电磁相互作用是将扭曲光集成到纳米技术中的核心。在这里，我们研究的阴极射线发光（CL）的等离子体涡流进行OAM产生的螺旋纳米结构，通过扫描透射电子显微镜（STEM）。纳米螺旋几何形状定义了由STEM-CL采样的光子局域态密度（LDOS），其提供了对具有纳米空间和meV光谱分辨率的等离子体涡旋的相位和振幅的访问。我们映射螺旋结构中的等离子体涡旋的全光谱色散，并研究增加拓扑电荷对检测到的CL信号中的等离子体相位和振幅的影响。漩涡映射在CL在一个广泛的光谱范围内，和近场光学签名的预测和检测到的位置之间的偏差高达5%的观察。最后，增强的发光观察到从同心螺旋旋向相反的旋向的同心螺旋相比，从同心螺旋旋向，表明潜在的耦合等离子体涡旋手性纳米结构的光学OAM的灵敏检测和操作。
2017-05-30 physics.optics
Spectrally resolved optical frequency comb from a self-referenced 5 GHz femtosecond laser
报道了一台重复频率为5GHz的钛宝石锁模飞秒激光器。微结构光纤中24 fs脉冲的光谱展宽产生倍频程跨越光谱，并允许发射的飞秒激光频率梳（FLFC）的自参考和主动稳定。5GHz FLFC的各个模式的解决与高分辨率光谱仪的基础上虚拟成像相控阵（VIPA）光谱色散。单梳状元件在微瓦级平均功率水平的隔离证明。高功率，频率稳定的5GHz激光器和它的许多模式的直接分辨率的组合将有利于直接频率梳光谱的应用。此外，这种稳定的FLFC应该作为一个有用的工具，直接模式傅立叶合成任意的光波形。
2007-07-03 physics.atom-ph physics.optics
Spectrally-Resolved Photodynamics of Individual Emitters in Large-Area Monolayers of Hexagonal-Boron Nitride
H-BN是一种二维宽带隙半导体，最近已被证明在可见光区显示明亮的室温发射，引发了人们对量子应用材料的极大兴趣。在这项工作中，我们研究了高度结晶，单原子层的化学气相沉积（CVD）生长的六方氮化硼，并发现主要是一种类型的发射状态。使用多维超分辨率荧光显微镜技术，我们同时测量发射器的空间位置，强度和光谱特性，因为它们暴露于连续波照明超过几分钟。以及低发射极异质性，我们观察到不均匀的加宽的发射极线宽和幂律依赖性的荧光猝灭，这是在惊人的相似性，以前的工作量子点。这些结果表明，对h-BN生长和处理的高度控制可以产生窄分布的发射极类型，并且表面相互作用严重影响光动力学。此外，我们强调了光谱分辨宽场显微镜在原子薄的二维材料中的光学活性激子的研究中的实用性。
2019-01-09 physics.chem-ph physics.optics
Toward deep-learning-assisted spectrally-resolved imaging of magnetic noise
最近的进展中的应用色心纳米自旋传感噪声光谱和扫描探针成像的组合使用的任意材料系统的表征一个有吸引力的路线。不幸的是，从测量的探头信号表征环境磁场波动的传统方法通常需要实验者的输入，因此使基于光谱分辨噪声的自动成像协议的实现复杂化。在这里，我们探测了钻石中色心在外部工程随机磁信号存在下的响应，并实现了一个深度神经网络，以系统地提取有关其相关谱密度的信息。建立在一个长序列的连续测量不同类型的刺激下，我们表明，我们的网络管理，以有效地重建频谱密度的基础波动磁场具有良好的保真度下，一组广泛的条件下，只有一个最小的测量数据集，即使在大量的实验噪声的存在。这些原理证明结果为机器学习方法应用于基于色心的纳米级传感和成像创造了机会。
2022-08-01 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Study of spectrally resolved thermoluminescence in Tsarev and Chelyabinsk chondrites with a versatile high-sensitive setup
热释光（TL）研究提供了一个强有力的工具，在地外物质的辐射诱导过程的特点。研究石质陨石天然热释光光谱特征的一个挑战是其微弱的强度。目前的工作展示了一个高灵敏度的原始模块的能力，用于测量的光谱分辨TL特性的车里雅宾斯克和察列夫陨石。我们分析了自然和诱导TL在300 - 650 nm和RT - 873 K范围内的发射光谱和发光曲线。一个准连续分布的陷阱活跃在350 - 650 K范围内被发现在硅酸盐结构的陨石研究。基于一般顺序动力学形式主义和使用自然TL数据，我们还估计了0.86和1.08 eV的车里雅宾斯克和察列夫陨石，分别为活化能。
2021-11-02 astro-ph.EP astro-ph.IM cond-mat.mtrl-sci
Spectrally resolved single-shot wavefront sensing of broadband high-harmonic sources
波前传感器是表征极紫外辐射相干光束的重要工具。然而，传统的哈特曼型传感器不允许对光束中可能存在的不同光谱分量进行独立的波前表征，这限制了它们对于固有宽带高次谐波产生（HHG）源的适用性。在这里，我们介绍了一个波前传感器，测量波前的所有谐波在HHG光束在一个单一的相机曝光。通过在不同方向上用透射光栅代替掩模孔，我们同时检测谐波波前和光谱，并获得对时空结构如脉冲波前倾斜的灵敏度。我们展示了传感器的能力，通过并行测量的波长范围在25和49 nm之间的9个谐波的波前，高达λ/32的精度。
2017-12-12 physics.app-ph physics.ins-det physics.optics
Spectrally resolved single-photon imaging with hybrid superconducting - nanophotonic circuits
单个光子的检测是一种固有的二元机制，揭示它们的存在或不存在，同时隐藏它们的光谱信息。对于多色成像技术，例如单光子光谱学、荧光共振能量转移显微术和荧光相关光谱学，波长鉴别是必不可少的，并且要求在检测之前进行光谱分离。在这里，我们采用了一种借鉴量子光子集成的方法，实现了一个紧凑的和可扩展的波导集成单光子光谱仪，能够在多个波长通道上并行检测，时间分辨率低于50 ps，暗计数率低于10 Hz。我们展示了多检测器设备的电信和可见光波长，并展示其性能的成像硅空位色心金刚石纳米团簇。完全集成的混合超导-纳米光子电路能够同时进行光谱和寿命映射，用于相关成像，并为芯片上的量子波分复用提供成分。
2016-09-26 physics.ins-det physics.optics quant-ph
Attosecond delay metrology beyond the photon coherence time with spectrally resolved Hong-Ou-Mandel interferometry
University of Ottawa（渥太华大学）；National Research Council of Canada（加拿大国家研究委员会）；Joint Centre for Extreme Photonics, National Research Council and University of Ottawa（极端光子学联合中心（加拿大国家研究委员会与渥太华大学））；School of Mathematics and Physics, University of Portsmouth（朴茨茅斯大学数学与物理学院）；Institute of Cosmology and Gravitation, University of Portsmouth（朴茨茅斯大学宇宙学与引力研究所）；Institute for Quantum Studies, Chapman U（查普曼大学量子研究学院）
研究利用光谱分辨的Hong-Ou-Mandel干涉测量法，突破光子相干时间限制，实现单测量路径延迟传感，保持高灵敏度，对光子损失等具鲁棒性，无需重新校准，还测量了目标厚度，推动量子极限测量在实际传感应用发展。
2026-11-05 physics.optics quant-ph
Spectrally resolved free electron-light coupling strength in a transition metal dichalcogenide
本研究针对光子诱导近场电子显微镜光谱分辨率研究不足的问题，采用强啁啾宽带光脉冲研究MoS₂薄膜边缘的自由电子-光相互作用，揭示耦合强度的位置和光子能量依赖性，并通过模拟明确其成因。
2024-05-20 cond-mat.mes-hall physics.optics
Spectrally Resolved Higher Order Photon Statistics of Spontaneous Parametric Down Conversion
University at Buffalo - The State University of New York（纽约州立大学布法罗分校）
研究自发参量下转换中光子统计的波长依赖性，通过光谱分析发现不同波长下的非线性行为与泵浦功率关系，采用四探测器HBT干涉仪验证了负二项分布特性，为量子计量和计算提供应用基础。
2025-05-28 physics.optics quant-ph
Spectrally resolved resonant propulsion of dielectric microspheres
使用共振光力开辟了一种独特的方法，以大批量排序的微球谐振器具有更高的均匀性的谐振相比，在耦合腔结构获得的最好的半导体技术。在这项工作中，直接观察到的光谱响应的推进力施加在聚苯乙烯微球附近的锥形微纤维。测量是基于可调谐激光器和内部谐振之间的失谐的控制，在每个球的精度高于谐振的宽度。测量的推进力的光谱形状与微球中的回音壁模式共振有很好的相关性。证明了沿锥形推进的微球存在一个稳定的径向陷阱。在20 μm的微球中观察到的巨大的力峰与模型计算结果吻合得很好，表明了光动量的有效利用。
2015-02-23 physics.acc-ph physics.ins-det physics.optics
11-μs Time-resolved, Continuous Dual-Comb Spectroscopy with Spectrally Filtered Mode-locked Frequency Combs
基于便携式锁模光纤频率梳的宽带双梳光谱仪是一种用于现场、免校准、多组分光谱分析的有力工具。虽然利用锁模DCS获取单个光谱通常花费微秒到毫秒，但是由于需要对许多光谱求平均以达到高信噪比（SNR），这些光谱仪的应用通常限于具有秒或分钟量级的时间变化的系统和过程。在这里，我们展示了高速，连续，光纤锁模激光DCS与低至11 $μ$ s的时间分辨率。我们实现这一点，通过过滤梳状谱使用便携式法布里-珀罗腔产生过滤梳齿间距为1 GHz。对于给定的光学带宽，1 GHz的间距提高了DCS采集速度和SNR，同时保持足够的间距以在宽范围的条件下解析吸收特征。我们测量光谱的快速压缩机内的甲烷在整个16毫秒的压缩周期与133厘米的$^{-1}$带宽（4000梳齿）和1.4毫秒的时间分辨率通过光谱过滤的梳。通过过滤两个梳，我们在11 $μ$ s内测量了6330 cm $^{-1}$周围CO的单次激发25 cm $^{-1}$（750个梳齿）光谱。该技术能够同时实现高速和高分辨率DCS测量，并且可以应用于稳健和便携式光纤锁模频率梳的倍频程范围内的任何地方。
2020-05-26 physics.app-ph physics.optics
Spatial, spectral, temporal and polarisation resolved state tomography of light
测量光束的偏振、光谱、时间动态、空间振幅和相位的能力对于研究激光动力学、电信和非线性光学中的基本现象是必不可少的。目前的定性技术只适用于有限的情况。非干涉测量方法通常无法获得空间相位，而相位敏感方法需要辅助参考源或适当的自参考，这两者都不是普遍可用的。无论参考文献如何，破译多个共同传播的非相干场的复杂波前仍然特别具有挑战性。在这里，我们利用量子态层析成像的原理来规避这些限制。一个完整的描述一个未知的光束检索通过测量其时间和光谱分辨的密度矩阵的两个偏振，使用空间光调制器显示投影全息图和单模光纤引导收集到一个高速光电二极管和光谱仪的信号。尽管没有空间分辨率的检测器和强度的唯一字符的收集信号，该方法解决了多个任意的空间场在一个单一的光束，包括其相位和振幅，以及它们的空间相干性。利用相干信息解锁明确确定的频谱和时间演变的相互不相干的字段，即使当这些频谱重叠或具有相同的时间延迟。我们证明了这些标志性的特点丰富的时空和光谱输出的垂直腔面发射激光二极管，到目前为止，抵制使用现有技术的全面分析。
2022-02-04 physics.optics
Spectrally-resolved dielectric function of amorphous and crystalline GeTe nanoparticle thin films
相变材料（PCM）在光学和随机存取存储器中得到了很好的应用，越来越多地被研究用于新兴主题，如脑启发计算和有源光子学。这些应用利用了PCM从非晶态到晶态的结构转变所伴随的显著的反射率和电阻率变化。然而，PCM通常通过溅射制造为薄膜，这是昂贵的，需要先进的设备，并限制了样品和器件设计。在这里，我们研究了一种更简单，更灵活的方法在可调光子学的应用：使用亚10 nm的胶体PCM纳米粒子（NP）。我们报道了非晶和晶态碲化锗（GeTe）NP薄膜从红外到紫外光谱范围的光学性质。使用椭圆偏振光谱与支持横截面扫描电子显微镜，原子力显微镜和吸收光谱，我们提取的折射率n，消光系数k，和带隙Eg和比较已知的溅射碲化锗薄膜的值。我们发现减少的n和k和增加的Eg的NP为基础的GeTe薄膜，产生的见解尺寸依赖的性能变化的纳米相变材料。此外，我们的研究结果揭示了GeTe纳米颗粒在近红外和可见光谱范围内的可调谐光子学的适用性。最后，我们研究了我们的NP膜的样品再现性和老化。我们发现，胶体制备的PCM薄膜在氮气下储存至少两个月是稳定的，进一步支持了这些材料在应用中的巨大前景。
2020-02-04 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Single-shot, spatially resolved spectropolarimetry with stress engineered optics
Institute of Optics, University of Rochester（罗切斯特大学光学研究所）
本文提出利用应力工程光学实现单次测量中光谱和空间分辨的偏振度测量，通过不同激光波长的点扩散函数区分，应用于极化采样和液晶显示设备的光谱偏振度测量。
2025-09-24 physics.ins-det physics.optics
Microspherical photonics: Giant resonant light forces, spectrally resolved optical manipulation, and coupled modes of microcavity arrays
本论文研究了介质微球的新型共振推进技术，其目标是对具有相同共振的微球进行分选，这对于发展微球光子学至关重要。首先，通过将锥形微光纤固定在机械坚固的平台中来开发渐逝场耦合器。锥形是通过化学蚀刻技术获得的。使用这些平台，WGM的模态数，耦合制度和品质因数确定为各种球，并与理论进行比较。其次，研究了WGM共振均匀性优于0.05%的球构成的光子分子的光谱特性。结果表明，不同空间构型的耦合腔在光纤传输谱中呈现出相对稳定的模式分裂图样，可以作为区分这种光子分子的光谱特征。第三部分是微球所受巨共振推进力的研究。在具有足够大直径的聚苯乙烯球的悬浮液中观察到这种效应。通过集成用于单个球体操作的光镊，精确地控制了每个球体中的可调谐激光器和WGM之间的波长失谐。在实验中直接证明了光学力的共振增强。光谱的形状，位置和所观察到的推进力峰值的幅度解释了共振条件下的光动量的有效转移到微球。共振力的峰值接近动量守恒的总吸收极限。研究了球在推进过程中的横向运动，证明了稳定径向陷阱的存在。巨大的共振推进力可用于大规模分选微球，具有非均匀的共振特性。
2015-09-03 physics.acc-ph physics.atm-clus physics.optics
Multicolor time-resolved upconversion imaging by Adiabatic Sum Frequency Conversion
上转换成像，其中中红外（IR）光子通过非线性晶体转换为可见光和近红外光子，并在廉价和高性能的硅检测器上检测，是解决热传感器的局限性的一种有吸引力的方法，热传感器价格昂贵，通常需要冷却，并受到有限的光谱响应和有限的空间分辨率以及灵敏度差的影响。然而，相位匹配严重限制了该技术的频谱带宽，因此需要连续采集以覆盖大的频谱。本文提出了一种基于绝热频率转换的中红外上转换成像方案。我们提出了一个中红外光谱成像，并演示了在CMOS相机上同时成像的辐射跨越光谱从2到4 μm。我们的方法是一致的和超快的本质上，我们进一步证明了光谱分辨时空成像，它允许空间区分光谱分量的时间演变。
2020-02-04 physics.optics
Simple few-shot method for spectrally resolving the wavefront of an ultrashort laser pulse
本文提出利用特殊针孔掩模和焦点散斑反演超短激光脉冲光谱分辨波前的少脉冲方法，并实验验证其可准确测量多种色差。
2024-02-26 physics.ins-det physics.optics
Depth-resolved holographic reconstructions by three-dimensional deconvolution
本文将光学显微术中常用的用点扩散函数进行三维反卷积以重建物体真实三维分布的方法推广到全息重建。两个这样的计划已经开发和讨论：即时反卷积使用维纳滤波器以及迭代反卷积例程。即时3d去卷积可以应用于恢复体积扩展对象（诸如小颗粒）的位置。迭代反褶积可用于恢复复杂和扩展目标的分布。模拟和实验的例子，并证明从一个单一的二维全息记录的伪影和噪声免费三维重建。保留字：数字全息，体积反卷积，三维体积反卷积，粒子跟踪，全息粒子跟踪，分辨率，点扩展函数
2017-08-07 physics.optics
Nonlinear silicon waveguides generating broadband, spectrally engineered frequency combs spanning 2.0-8.5 um
具有亚波长模式限制和工程色散分布的纳米光子波导是在低脉冲能量下应用定制的非线性光学相互作用的优秀平台。在这里，我们提出了全空气包层悬浮硅波导的红外频率梳产生的光带宽仅限于硅的透明度。当用100 pJ脉冲以3.10 μ m泵浦时，所获得的光谱被光刻定制为在中红外（2.0-8.5 μ m或1170- 5000 cm-1）中跨越2.1倍频程。新颖的叉形耦合器提供仅1.5 dB损耗的高效输入耦合。所产生的光的相干性、亮度和稳定性在双频梳状设置中突出显示，其中在4.8-8.5 μ m（2100-1170 cm-1）的波长范围内以30 dB消光比和100 MHz间隔分辨各个梳状线。这些源用于宽带气相和液相双梳光谱与100 MHz的梳线分辨率。我们在包含112，200条梳状线的同时带宽上实现了10 Hz ^[0.5]的峰值频谱信噪比。这些结果提供了一种途径，进一步集成与开发高重复频率梳状激光器的紧凑型传感器与基于芯片的化学分析和光谱学的应用。
2019-06-18 physics.optics
Experimental and on-sky demonstration of spectrally dispersed wavefront sensing using a photonic lantern
本研究利用8米Subaru望远镜的SCExAO平台，首次在轨演示了基于光子灯笼的光谱色散波前传感器，证明其能提高校正保真度，为未来开发紧凑型统一波前传感光谱仪奠定基础。
2025-05-01 astro-ph.IM physics.optics
Pulse Retrieval Algorithm for Interferometric Frequency-Resolved Optical Gating Based on Differential Evolution
提出了一种新的干涉频率分辨光门超短激光脉冲特性化算法。该算法基于差分进化的遗传算法，充分利用IFROG测量的所有信息来反演脉冲的复电场。检索进行了一系列的数值试验，以证明该算法对实验文物和噪声的鲁棒性。这些测试表明，iFROG方法的集成纠错机制可以成功地用于消除检测中的定时误差和光谱变化效率的影响。此外，新算法的准确性和抗噪性优于基于广义投影算法的检索，广义投影算法被广泛用作FROG检索的标准方法。差分进化算法进一步验证与实验数据，测量与锁模钛宝石激光器的未放大的三个周期的脉冲。此外，在光束路径中引入群延迟色散，检索结果显示出良好的协议与独立的测量与商业脉冲测量装置的基础上，光谱相位干涉直接电场检索。进一步的实验测试与强烈衰减的脉冲表明弹性的差分进化为基础的检索对大规模的测量噪声。
2017-08-11 physics.optics
Cavity-Enhanced Activation of Radiatively Suppressed Light-Hole Exciton Emission in Colloidal Nanoplatelets
Indian Institute of Science（印度科学学院）；City College of New York（纽约市立学院）
本文提出利用分布式布拉格反射镜腔激活胶体CdSe-CdS纳米片的轻空穴激子发射，通过腔共振匹配实现低激发功率下的轻空穴耦合发射，建立了腔工程获取辐射抑制光学态的通用方法。
2026-08-21 cond-mat.mes-hall physics.optics
Spectrally tunable ultrashort monochromatized extreme ultraviolet pulses at 100 kHz
本研究在ELI ALPS的GHHG光束线实现100 kHz重复频率的可调谐超短准单色XUV脉冲，采用新型非对称双光栅单色仪，并用ptychographic算法完成其完整时域表征，为新型材料电子结构动力学研究提供支撑。
2023-02-23 physics.atom-ph physics.optics
