Emulation of lossless exciton-polariton condensates by dual-core optical waveguides: Stability, collective modes, and dark solitons
我们提出了一种可能性来模拟激子极化激元（EP）系统的无损限制，这是目前在半导体微腔中不可用的，通过一个简单的光学双芯波导，一个核心进行非线性和零群速度色散（GVD）点附近的操作，和其他核心是线性和色散。2D和1D EP系统都可以通过这种光学设置来仿真。在该系统的框架下，我们发现，当非线性色散关系的下分支对应的一致态对小扰动是稳定的时，上分支总是受到调制不稳定性（MI）的影响。通过直接仿真验证了系统的稳定性和不稳定性。我们分析了稳定的下支态上的集体激发，其中包括Bogoliubov型无隙模式和带隙模式。得到了相应的声速和能隙的解析结果。均匀相梯度（超流）的稳定性的影响也被认为是，下支状态变得不稳定的通量的临界波数以上的结论。最后，我们证明了稳定的一维态可以携带鲁棒的暗孤子。
2014-09-08 nlin.PS physics.optics
Lossless, Non-Volatile Post-Fabrication Trimming of PICs via On-Chip High-Temperature Annealing of Undercut Waveguides
本文提出一种CMOS兼容的片上高温退火悬空波导方法，实现PIC制造后无损非易失修整，补偿工艺误差，实验显示折射率永久降低0.0173，调谐分辨率达5.25位，稳定超218天。
2025-06-24 physics.app-ph physics.optics
Comment on "Enhanced transmission through periodic arrays of subwavelength holes: the role of localized waveguide resonances"
关于“通过亚波长孔的周期性阵列增强传输：局部波导谐振的作用”的评论[Phys.Rev.Lett.（2006年）]
2007-06-03 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
An all-dielectric bowtie waveguide with deep subwavelength mode confinement
为了满足未来光子集成电路的尺寸和功率要求，一种有效的方法是将光子器件封装。表面等离子体激元（SPP）是亚波长模式限制的最有前途的候选材料之一，然而，基于SPP的结构不可避免地受到高传输损耗的影响。在这里，我们报告了一个全介质蝴蝶结（ADB）波导由两个相同的硅楔嵌入在二氧化硅包层与纳米间隙。由于连续的狭缝和反狭缝效应，间隙表现为“电容式”能量存储，使得ADB波导具有与最近报道的混合等离子体激元波导相似甚至更小的模式面积。更重要的是，ADB波导支持准TM本征模，由于没有金属成分，因此基本上是无损的。这使得我们的ADB波导与等离子体波导相比在传输长度上有了本质的发展。ADB波导与半导体制造技术完全兼容，并且可以产生真正的纳米级基于半导体的光子学。
2017-06-30 physics.optics
Switching management by adiabatic passage in two periodically modulated nonlinear waveguides
理论上研究了光在两个周期调制非线性波导中的传播，两个波导之间存在一定的传播常数失谐。通过缓慢地改变调制的幅度，当等量的光被发射到每个波导中时，我们可以将光引导到期望的输出波导。我们还发现，光的传播动力学敏感地依赖于两个波导之间的失谐。我们的研究结果可以定性地解释通过绝热导航的扩展的非线性Floquet状态。
2016-06-20 physics.optics
On the attenuation coefficient of monomode periodic waveguides
广泛接受的是，在系综平均上，导模的传输T由于小的缺陷而随着波导长度L呈指数衰减，导致重要的品质因数被定义为衰减率系数α = -<ln（T）>/L。在这封信中，我们的证据表明，指数阻尼定律是无效的周期性单模波导一般，特别是当群速度降低。这一结果，违背了共同的信念和实验实践，旨在测量阿尔法支持的理论研究中的光传输的限制非常小的缺陷，并通过数值计算结果获得两个波导几何形状，提供对比的阻尼行为。
2011-09-08 physics.optics
Dispersion extraction with near-field measurements in periodic waveguides
我们制定和实验证明的高分辨率光谱方法的基础上布洛赫波对称性提取模式色散周期性波导的近场分布的测量。我们的传播模式和倏逝模式的特点，并确定在不同的波导配置的前向和后向波的振幅，估计精度为百分之几或更少，而常用的空间傅里叶变换（SFT）分析提供的波数分辨率，这是有限的波导长度的倒数，我们实现了精确的色散提取，即使是紧凑的光子结构。
2009-01-21 physics.optics
Full resonant transmission of semi-guided planar waves through slab waveguide steps at oblique incidence
研究了具有尖角的平板波导。通过严格的数值实验，我们看看斜入射的半导平面波。超过某一临界角，辐射损失消失。因此，可以实现通过90度角配置的无损传播，其中剩余的导波仍然受到明显的反射和偏振转换。两个角的系统可以被视为类似于法布里-珀罗干涉仪的结构。通过调整两个部分反射器之间的距离，这里是90度角，可以识别在没有辐射损耗并且几乎没有反射的情况下传输半导平面波的阶梯状配置。对具有面内宽高斯分布的半导光束的模拟表明，这种效应在真实的3-D框架中仍然存在。
2015-10-28 physics.optics
Direct experimental observation of periodic intensity modulation along straight hollow core optical waveguides
本文报道了激光脉冲在空芯波导中传播时的周期性强度调制的直接观测。沿着充气毛细管产生一系列等间距的等离子体火花。这种效应可以通过不同光纤模式的拍频来解释，这些模式是通过控制毛细管入口处焦斑的大小来激发的。与人工调制波导结构相比，我们提出的方法代表了一种更容易和更灵活的准相位匹配方案的非线性光学频率转换。
2006-09-09 physics.optics
A bandgap phenomenon in non-periodic plasmonic waveguides
介绍了层状绝缘体-金属-绝缘体等离子体波导中奇、偶等离子体模低损耗谱窗之间的色散带隙开放现象。从一个三层等离子体色散关系开始，我们解释和数值证实了等离子体带隙的存在，并在一个非常宽的光谱范围内从紫外到远红外研究其性质。所观察到的带隙开口的性质解释在波导中的等离子体激元模式的有效介电常数的近零值。等离子体激元带隙谱的调整与等离子体激元波导的结构修改证明。作为一个应用实例，我们说明了一个新的概念，表面等离子体激元和自由空间激发波之间的耦合控制，通过采用锥形非绝热绝缘体-金属-绝缘体波导。
2015-11-25 physics.optics
Bloch-mode extraction from near-field data in periodic waveguides
我们证明，周期性结构中传播布洛赫模和消逝布洛赫模的空间分布可以从指定光波长处的单次电场测量中提取。我们开发了一个系统的提取过程，通过扩展以前开发的时间数据系列的高分辨率光谱方法的概念，考虑到布洛赫模式的对称性，同时在所有空间位置。我们将我们的方法应用到光子晶体波导接口，并确认其鲁棒性存在的噪声。
2009-09-03 physics.optics
Physics-constrained neural networks for surrogate modeling of lossless periodic structures
Institute of Space Research, German Aerospace Center (DLR)（航天研究院，德国航天中心（DLR））
提出物理约束神经网络(PCNN)，通过将能量守恒作为硬约束投影到Stiefel流形，快速预测RCWA输出的Jones矩阵，并用于增强现实眼镜的衍射波导合束器逆向设计。
2026-09-11 cs.LG physics.optics
Frequency perturbation theory of bound states in the continuum in a periodic waveguide
在无损耗周期性结构中，连续介质中的束缚态（BIC）的特征在于实频率和实布洛赫波矢量，对于该波矢量，存在在周围介质中传播到无穷远或从无穷远传播的波。对于应用，重要的是要分析高$Q$共振，要么自然存在的波矢量附近的BIC或出现时，结构被扰动。现有的理论提供了定量结果的复杂频率（和$Q$ -因素）的谐振模式出现/存在，由于结构扰动或波矢量变化。当一个周期性结构被看作是一个周期性波导，本征模式往往是分析一个给定的实际频率。本文研究了具有BIC的周期波导，并研究了BIC频率附近的实频率下的本征模。事实证明，BIC附近的这种本征模总是具有复布洛赫波数，但它们可能是也可能不是泄漏模，横向辐射功率到无穷大。这些本征模也可以是在横向方向上指数衰减的复模。我们的研究对于BIC在光波导中的应用具有重要意义，同时也有助于分析工作在BIC频率附近的光子器件。
2022-06-28 physics.optics
Nonlinear coupled-mode theory for periodic plasmonic waveguides and metamaterials with loss and gain
我们推导了描述介质中电磁模式非线性相互作用的一般耦合模方程。我们的方法是严格的洛伦兹互易定理的基础上，它可以应用到广泛的金属介质光子结构，包括等离子体波导和超材料。我们验证了我们的一般结果与以前的分析的特定情况下，和预测的多层非线性渔网超材料的自和交叉相位调制的新效果。
2014-01-30 physics.optics
Planar Waveguide Circulating Gaussian Beam Resonators on a Silicon Photonic Chip
本研究提出一种硅基平板波导循环高斯光束谐振器设计，采用折叠腔结构与缝隙耦合方式，实现了高Q值与宽带工作，降低了侧壁粗糙度等带来的损耗和模式分裂影响。
2025-07-30 physics.optics
Designing of strongly confined short-wave Brillouin phonons in silicon waveguide periodic lattices
我们提出了一个可行的波导设计优化利用受激布里渊散射与长寿命的声子。该设计由一个完全悬浮的脊形波导包围的一维声子晶体，减轻了基板的损失，同时提供所需的均匀性的光机械相互作用的建设。计算出这些结构的耦合因子为0.54（W.m）$^{-1}$（模内后向布里渊散射）和4.5（W.m）$^{-1}$（模内前向布里渊散射）。声子晶体的添加在仅五个单一单元之后提供了30dB的机械位移衰减，可能导致声学损耗仅受制造限制的状态。结果，与耦合和声学品质因数的乘积成比例的总布里渊增益名义上等于理想化的完全悬浮波导。
2020-10-28 physics.optics
Isotropic fabrication of centimeter-scale, low propagation-loss periodically poled lithium niobate nanophotonic waveguides for efficient second harmonic generation
Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院上海光学精密机械研究所）；East China Normal University（华东师范大学）；ShanghaiTech University（上海科技大学）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Shanghai Research Center for Quantum Sciences（上海量子科学研究中心）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）；Shanxi University（山西大学）；Shandong Normal University（山东师范大学）
通过飞秒激光光刻辅助化学机械刻蚀（PLACE）实现各向同性刻蚀，制备出1.2厘米长、传播损耗仅0.042 dB/cm、占空比均匀50%的周期性极化铌酸锂纳米光子波导，在1525 nm连续波泵浦下获得2021%/W的归一化准相位匹配二次谐波转换效率和64%的绝对转换效率。
2026-05-27 physics.optics
Second-harmonic generation in single-mode integrated waveguides through mode-shape modulation
提出并实验证明了一种简单灵活的无需周期性极化的集成光子波导准相位匹配技术，称为模式形状调制（MSM）。它采用波导宽度的周期性变化来调制泵浦光的强度，有效地抑制了异相光的产生。这种技术被应用到的情况下，二次谐波产生的薄膜锂酸盐脊波导。MSM波导的制造和特征在于在近红外脉冲泵浦，显示在784 nm的信号波长的谐波产生。
2016-10-07 physics.optics
All-dielectric periodic terajet waveguide using an array of coupled cuboids
在本文中，最近提出的技术，以产生光子射流（太赫兹频率的terajets），使用三维介质长方体应用于介观尺度长方体链波导的设计。链基本上设计有沿x、y和z轴具有尺寸λ0的若干介电立方体，介电立方体沿轴向z轴周期性地放置并且由气隙隔开。在此基础上，系统地研究了当介质立方体之间的空气隙从0.25λ0变化到2.5λ0时，该链的聚焦特性和波导特性，其中后一种设计获得了最佳性能。利用有限积分技术对聚焦和输运特性进行了数值计算。这里给出的结果可以缩放到任何频率范围，例如毫米、亚毫米或光学频率。
2015-05-02 physics.optics
Second harmonic and cascaded third harmonic generation in generalized quasi-periodic poled lithium niobate waveguides
本文首次在绝缘体上铌酸锂脊形波导中制备广义准周期极化超晶格，利用丰富倒格矢在同一器件中实现高效二次谐波和级联三次谐波产生，为铌酸锂薄膜非线性集成光子学开辟新方向。
2023-02-12 physics.optics
Localized Floquet modes in arrays of out-of-phase curved waveguides with a quasiperiodic modulation
Institute of Spectroscopy, Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院光谱学研究所）；School of Physics and Engineering, ITMO University（ITMO大学物理与工程学院）
本文研究异相周期弯曲波导阵列中的光传播，揭示 Floquet 能带伪塌缩，并证明横向准周期折射率调制可在伪塌缩点附近诱导纵向周期、横向局域的 Floquet 模。
2025-09-13 physics.optics
Dispersion blue-shift in an aperiodic Bragg reflection waveguide
阐述了布拉格反射波导包层的非周期性设计的一个特殊特征，以证明色散蓝移。本文在比较研究波导系统中周期和非周期布喇格反射镜结构色散特性的基础上，对非周期布喇格反射镜结构，考虑了Fibonacci、Thue-Morse和Kolakoski三种换层规则。结果发现，在具有任何考虑的非周期性包层的布拉格反射波导中，与周期性配置相比，无论模式偏振如何，导模的色散曲线似乎都向更短的波长偏移。
2015-12-17 physics.optics
Slow phonon vortices and defect modes in periodic nano-waveguides
我们确定了广泛的一类声子模式与持续的涡旋通量在任意慢的传播速度在周期性纳米波导。这种声子涡旋与色散依赖性中的分裂带边缘相关联，这可以通过波导设计来工程化。在这种波导中引入的调制可以支持一对具有任意小频率分裂的缺陷腔声子模。这些特性可以应用于传感和纳米操作。
2016-01-26 cond-mat.mes-hall physics.optics
Theoretical treatment of the interaction between two-level atoms and periodic waveguides
研究了光在周期波导中与二能级原子的耦合输运。利用光学布洛赫方程和光子模式理论，导出了囚禁在周期波导中的单原子散射矩阵的半解析表达式。推导是通用的，因为表达式适用于任何周期性光子或等离子体波导。它为研究周期波导中光子介导的多原子相互作用产生的集体效应提供了基本的基础。
2015-06-03 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Light propagation in periodically modulated complex waveguides
研究了光在折射率周期调制、增益和损耗交替变化的光波导中的线性和非线性传输。基于多尺度微扰分析，它表明，对于许多非奇偶时间（$\mathcal{PT}$）对称波导，它们的线性谱是部分复杂的，因此光传播时呈指数增长或衰减，这种增长或延迟不被非线性改变。然而，几类非$\mathcal{PT}$对称波导也被确定为具有全实线性谱。在非线性区域中，发现$\mathcal{PT}$对称波导在相变以上和以下都存在纵向周期模和横向准局域模。这些非线性模式在演化过程中是稳定的，并且可以从最初的弱初始条件发展。
2014-12-18 nlin.PS physics.optics
Theory of intrinsic propagation losses in topological edge states of planar photonic crystals
利用半解析导模展开方法，对具有改进蜂窝晶格圆孔或三角形孔的拓扑光子晶体平板波导结构的本征传输损耗进行了理论分析。虽然传统的光子晶体波导结构，如W1波导，已被设计成具有无损传播模式，但它们易于发生无序引起的损耗和反向散射。拓扑结构已经被提出来帮助减轻这种效应，因为它们的光子边缘状态可以允许拓扑保护。然而，这些结构的固有传播损耗并没有得到很好的理解，并且光线的概念可能变得模糊。对于四个例子的拓扑边缘态结构，光子能带图，损耗参数，和电磁场的导模计算。其中两种基于扶手椅边缘态的结构被发现对于光子带隙内的模式具有显著的本征损耗，大于100 dB/cm，这与在常规光子晶体波导中使用慢光模式的典型无序诱导损耗相当或更大，而另外两种结构，使用谷霍尔效应和反转对称，被发现具有良好的带宽，用于利用光线下的无损传播模式。
2020-09-11 cond-mat.mes-hall physics.optics
Wave propagation, bidirectional transparency, and coherent perfect absorption-lasing in finite periodic PT-symmetric waveguide networks
本文从理论上和数值上研究了由有限个单元格组成的周期性奇偶时间对称波导网络的散射特性。具体地说，我们提出了严格的和形式上精确的表达式，波传播，双向无反射，相干完全吸收和激射（CPAL）发生在一个有限的周期性光波导网络。通过对PT对称转移矩阵的观测、Lorentz互易定理和非虚Bloch相位的推广，我们发现当单胞工作在PT断相或例外点时，系统总有传播模式，而与单胞的个数和传输相位无关.另一方面，当单位晶胞在精确的PT对称相位下操作时，传播波的形成将取决于单位晶胞的透射相位。更有趣的是，我们发现，即使单位单元不工作在例外点，反射与双向性以及单位透射率可以通过选择适当的数量的单位单元和特定的PT相位实现。我们还发现了两种方法来实现CPAL。一种是利用在CPAL点处工作的奇数个晶胞。另一种方法是利用适当数量的单元格来操纵特定的断相，同时使传输相位为零。我们相信，这项工作可能会提供一个理论基础，研究非常波动现象的PT对称光子学，并可能打开途径，操纵光。
2022-11-21 physics.optics
Classical and quantum electromagnetic momentum in anisotropic optical waveguides
Paderborn University（帕德博恩大学）；Institute for Photonic Quantum Systems (PhoQS), Paderborn University（帕德博恩大学光子量子系统研究所）
研究各向异性光学波导中经典和量子电磁动量的关系，通过正交条件建立动量与能量正交性的联系，为光子电路中电磁场的量子化提供理论基础。
2025-12-18 physics.optics quant-ph
Dynamics of localized solutions in three core coupled waveguides with quasi-periodic nonlinearity
Universidade Federal de Goiás（戈亚斯联邦大学）；Universidade Federal da Paraíba（帕拉伊巴联邦大学）
本文研究具有准周期非线性的三个耦合波导系统中的孤子动力学，分析不同调制参数下孤子的演化与行为，揭示其复杂特性，为非线性光学和光子器件应用奠定基础。
2026-08-24 nlin.PS physics.optics
Plane waves in periodic, quadratically nonlinear slab waveguides: stability and exact Fourier structure
研究了宽光束通过含有线性和非线性长周期准相位匹配光栅的纯二次非线性平板波导的传输问题。一个精确的Floquet分析的周期性，平面波的解决方案表明，周期性可以大大改变调制不稳定的增长率，但它从来没有完全消除不稳定。直接数值模拟，以及通过一个更简单的，近似的理论，准确地预测频谱的低频部分的平均场的结果得到证实。
2001-08-29 nlin.PS physics.optics
Coupled-mode theory for non-periodic structured waveguides
本文提出了一种针对非周期结构波导的耦合模理论推广方法，通过引入考虑非周期性的矢量函数基构建耦合方程组，并定义了依赖 z 的串联阻抗与局域波矢。
2023-09-12 physics.acc-ph physics.comp-ph physics.optics
Dispersion and transitions of dipolar plasmon modes in graded plasmonic waveguides
研究了梯度等离子体波导中的耦合等离子体模式，梯度等离子体波导是嵌入在具有逐渐变化的折射率的基质中的金属纳米颗粒的周期性链。我们确定了三种类型的本地化模式称为“轻”，“重”，和“轻重”等离子体梯度通带外，根据不同程度的本地化。我们还证明了新的过渡扩展和本地化模式时，粒子间的分离$d$小于一个临界$d_c$，而三种类型的本地化模式发生$d>d_c$，没有扩展模式。这些转变可以用无耗金属体系的相图来解释。
2006-10-17 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph physics.optics
Pulsed squeezed-light generation in a waveguide with second-subharmonic generation and periodic corrugation
研究了在表面有小周期波导的平板波导中量子脉冲二次谐波的产生。相互作用场的后向散射增强了非线性相互作用，产生更大的压缩值。后向散射的问题是处理微扰理论，使用傅里叶变换的非色散传播，并在一般情况下通过数值方法。利用布洛赫-弥赛亚约化方法，得到了产生压缩光的最佳光谱模式。压缩的改善和产生的光子数的增加被量化为与基波和二次谐波场共振的光子数。预测了所产生的脉冲被微扰器分裂。
2013-01-16 physics.optics quant-ph
Topological Anderson phase in quasi-periodic waveguide lattices
晶格的拓扑平凡带可以被系统中的无序驱动到拓扑相。本文考虑了一个处于平凡拓扑相的Su-Schrieffer-Heeger（SSH）波导晶格，证明了耦合常数中的准周期无序可以驱动晶格进入拓扑非平凡相.提出了一种基于准周期波导晶格边缘光动力学的检测拓扑安德森相位出现的方法。
2020-08-14 cond-mat.dis-nn physics.optics quant-ph
Fundamental limitations to gain enhancement in periodic media and waveguides
补偿光学纳米结构中的损耗的常见策略是在系统中添加增益材料。通过利用慢光效应，预期增益可以增强超过其体值。在这里，我们表明，这条路线不能不加批判地遵循：列入增益不可避免地修改了基本的色散定律，从而可能会降低慢光性能的设备操作和预期的增益增强本身。这种退化是一般性的;我们针对当前感兴趣的三种不同系统（耦合谐振器光波导、布拉格叠层和光子晶体波导）来证明它。然而，少量的增加的增益可能是有益的。
2012-05-07 cond-mat.mes-hall physics.optics
Stochastic band structure for waves propagating in periodic media or along waveguides
本文提出随机能带结构方法，通过映射色散空间中的预解集，给出周期介质或波导中受损耗或辐射阻尼影响的波的色散关系，并应用于声子晶体和光波导等系统。
2018-01-30 physics.comp-ph physics.optics
Coupled nanopillar waveguides: optical properties and applications
在本文中，我们回顾耦合周期和非周期纳米柱波导的基本特性。耦合纳米柱波导由几行周期性或非周期性放置的电介质棒（柱）组成。在这样的波导中，光限制是由于全内反射，而导模色散受到波导结构的强烈影响。我们提出了一个系统的分析耦合纳米柱波导的光学特性，并讨论其可能的应用集成光学。
2007-09-29 cond-mat.mes-hall physics.optics
Selective lasing in multimode periodic and non-periodic nanopillar waveguides
我们使用时域有限差分（FDTD）方法，耦合到激光速率方程，研究了耦合多行周期或分形结构纳米柱波导中的激光作用。这样的设备表现出带分裂与独特的和可控的超模形成。我们证明，选择性激光到每个超模是可能的。该结构充当具有可选波长的微激光器。激光模式选择是通过同轴注入播种与适当的横向振幅和相位分布的高斯信号。在此基础上，我们提出了可切换激光的概念，作为一种替代传统的激光调谐外腔控制的手段。
2006-11-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.other physics.optics
Transparency in a periodic chain of quantum emitters strongly coupled to a waveguide
我们证明了透明行为的出现在一个链的周期性间隔不同的量子发射器耦合到波导，在特殊情况下，当原子间的间隔是谐振波长的半整数倍，即$kL$是$π$的整数倍，与$k$是空间频率和$L$的空间周期性。当偶数个原子的系统成对地受到相等但相反的频率失谐时，完全透射增强。当链的大小是奇数时，类似的分配导致集体效应的消失，因为奇数原子决定了光谱行为。我们还表现出这些功能对耗散效应的鲁棒性，并显示，光谱行为如何显着取决于原子之间的相对失谐相比，衰变率。与电磁诱导透明（EIT）现象的关键区别在于，在波导情况下，原子之间的固有波导介导的相位耦合的存在强烈影响输运性质。此外，虽然在单光子输运的互易性一般不举行由于相位耦合，我们观察到一个有趣的例外$kL = nπ$在波导演示互易行为方面的传输和反射系数。
2020-01-07 physics.optics quant-ph
Controlling periodic Fano resonances of quantum acoustic waves with a giant atom coupled to microwave waveguide
本文提出利用超导量子比特与微波波导及叉指换能器耦合实现量子声波周期性Fano共振，并通过调节时间延迟和耦合强度精确控制共振形状，为量子信息处理与传感提供新途径。
2023-07-16 physics.optics quant-ph
Resonant splitting in periodic T-shape photonic waveguides
用格林函数方法研究了周期性T形波导结构中光子的共振分裂现象。结果表明，除了在低频区有（n-1）次共振劈裂外，在透射谱的高频区还有（n-2）次共振劈裂。（n-2）重共振劈裂峰是由高准束缚态引起的，在高准束缚态中光子主要局域在收缩区而不是短截线中。对于这种准束缚态，短截线起势垒而不是势阱的作用，这与对应于（n-1）重分裂峰的低准束缚态的情况相反。这些谐振峰可以通过调整波导结构的周期数和几何形状来调制。
2016-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Low half-wave-voltage, ultra-high bandwidth thin-film LiNbO3 modulator based on hybrid waveguide and periodic capacitively loaded electrodes
提出并实现了一种新型薄膜LiNbO 3（TFLN）电光调制器。采用LiNbO 3-SiO2混合波导，在电极间距为3 μm的情况下保持较低的光损耗，半波电压长度积仅为1.7V *cm。采用电容加载行波电极（CL-TWEs）来降低微波损耗，同时使用石英衬底代替硅衬底来实现速度匹配。制作的TFLN调制器具有5 mm长的调制区，在67 GHz以下的电光响应中，半波电压为3.4 V，仅为1.3 dB滚降，并且预测了超过110 GHz的3 dB调制带宽。
2021-02-04 physics.app-ph physics.optics
Exact States in Waveguides With Periodically Modulated Nonlinearity
我们引入了一个一维模型的基础上的非线性薛定谔/Gross-Pitaevskii方程的局部非线性受到空间周期调制的Jacobi dn函数，与三个自由参数，包括周期，振幅，和内部形状因子。一个精确的周期性的解决方案是为每一组参数，这是更重要的物理实现，我们解决了逆问题，并预测产生一个特定的精确的空间周期性状态的调制的周期和幅度。数值稳定性分析表明，周期态在大周期时变得调制不稳定，在无限周期极限时又恢复稳定，这相当于一个亮孤子被钉扎在局域非线性调制模式上.本文还简要地讨论了具有局域调制结构的耦合系统中的精确暗-亮孤子复合体。该系统可以在平面光波导和雪茄形原子玻色-爱因斯坦凝聚体中实现。
2017-11-07 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.optics
Topological Floquet edge states in periodically curved waveguides
研究了用调制的Su-Schrieffer-Heeger模型描述的周期弯曲光波导阵列中的Floquet边缘态。除了散装边缘对应，我们的研究探讨了频带拓扑结构和周期性调制之间的相互作用。通过分析准能谱和Zak相位，我们发现，虽然拓扑和非拓扑边缘状态可以存在相同的参数，\emph{they can not appear in the same spectral gap}。在高频极限下，我们分析发现不同相位之间的所有边界，并研究拓扑和非拓扑边缘状态的共存。与未调制的系统相比，边缘状态的出现是由于能带拓扑结构或调制引起的缺陷。这意味着周期性调制不仅可以调整具有非平凡拓扑的参数区域，而且还可以支持新的边缘状态。
2018-06-01 cond-mat.quant-gas physics.optics quant-ph
Exceptional Degeneracy in a Waveguide Periodically Loaded with Discrete Gain and Radiation Loss Elements
我们证明了一个周期性的波导均匀无损段连同离散增益和辐射元件支持例外点的退化（EPD）。我们提供了保证EPD发生的所有可能条件的解析表达式，即，特征值和特征向量的合并。我们表明，EPD不仅实现了使用对称的增益和辐射周期性加载，但它们也得到使用非对称的增益和辐射损耗的条件。我们说明了简并电磁模式的特点，显示色散图和讨论的EPD频率的可调谐性。我们展示了一个特殊的条件，我们称之为宇称时间（PT）滑移对称性，这导致发生在所有操作频率的简并。在这项工作中提出的EPD类是非常有前途的许多应用程序，将离散分布的相干源和辐射损耗元件，在这种特殊的简并条件附近的操作导致潜在的性能增强，在各种微波和光学谐振器，天线和设备，并可以扩展到一类新的有源集成天线阵列和辐射激光器阵列。
2021-04-08 physics.app-ph physics.optics
Non-classical mechanical states guided in a phononic waveguide
创造、操纵和探测光的非经典态的能力是量子物理学和量子技术发展的关键。实现对声子（振动量子）相同水平的控制可能会产生类似的影响，特别是在量子传感和量子信息处理领域。在这里，我们提出了一个至关重要的一步，实现这种水平的控制和单个声子在悬浮硅微结构的单模波导。我们使用腔波导架构，其中腔被用作源和检测器的机械激发，而波导有一个独立的结束，以反映声子。这使我们能够观察到声子在源和反射器之间的多次往返。几乎100个$μs$的长机械寿命证明了单个声子在原则上数十厘米内几乎无损传输的可能性。我们的实验证明了对强烈限制在传播轴横向方向上的单个声子的完全片上控制，这可能使电信波长的时间编码多模量子存储器和先进的量子声学实验成为可能。
2022-07-15 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Stimulated brillouin scattering in slow light waveguides
本文提出了一种计算轴向周期波导中受激布里渊散射增益系数的通用方法。将此方法应用于悬浮在空气中的硅周期性波导，我们证明了SBS非线性可以显着增强在布里渊区边界处，光的群速度降低放大了光子-声子相互作用。此外，我们表明，垂直于传播轴的对称平面起着重要的作用，在前向和后向SBS过程。在前向SBS中，只有均匀围绕该平面的弹性模式是可激发的。在后向SBS中，弹性模的SBS增益系数要么接近无穷大，要么接近常数，这取决于它们在$q=0$处关于该平面的对称性。
2012-10-02 cond-mat.mes-hall physics.optics
Recovery of ordered periodic orbits with increasing wavelength for sound propagation in a range-dependent waveguide
研究了深海中距离周期声波波导中声波的传播。它表明，垂直振荡的声速扰动，引起的海洋内波，影响近轴射线的共振方式，产生射线混沌，并形成一个广泛的混沌海在底层相空间。我们研究混沌射线动力学和波动与信号频率为50-100赫兹之间的相互作用。波导的Floquet模式的计算和可视化的Husimi图的装置。尽管周期轨道的相空间分布不规则，但Husimi图显示混沌海中存在有序峰。这些峰，不支持某些周期性轨道，绘制特定的“链状”图案，让人想起KAM共振。的峰值和KAM共振之间的联系被确认射线计算与较低的振幅的声速扰动，当周期轨道是有序的。我们关联的峰的发生与恢复的有序周期轨道，对应于KAM共振，由于抑制波场灵敏度的小尺度特征的声速剖面。
2014-03-18 nlin.CD physics.ao-ph physics.flu-dyn
Symmetry-induced quasicrystalline waveguides
在准晶中引入反射对称轴导致产生可用于构建波导的局部边缘模式。我们开发的理论，反射诱导的局部模式的材料，形成递归平铺规则的特点。这个一般理论处理一个一维连续微分模型，并描述了一个广泛的类准晶和周期性材料。我们提出了一种基于斐波那契序列的材料的分析，该材料先前已被证明具有非常宽的光谱间隙的奇异的Cantor样光谱。我们的方法提供了一种在这些光谱间隙内的频率处创建局部边缘模式的方法，从而提供强大且稳定的波局部化。我们还使用我们的一般框架，使周期性材料中的反射诱导模式的比较。这些比较表明，虽然准晶波导在某些设置中比周期性材料具有更强的鲁棒性，但如果衰减率匹配，则好处不太明显。这表明，在进行鲁棒性比较时，需要仔细考虑等效结构，并根据具体应用，逐个得出结论。
2022-08-31 math-ph math.CA math.MP
