Polarization manipulation of giant photonic spin Hall effect using wave-guiding effect
在等离子体激元系统中，增强的光子自旋霍尔效应（PSHE）先前仅对于水平偏振是可能的。利用波导表面等离子体共振（WG-SPR）效应，我们报道了水平和垂直偏振波反射光的巨光子自旋霍尔效应（G-PSHE）。我们研究了具有附加玻璃介质层的Kretschmann结构中偏振控制的G-PSHE。这个额外的电介质层使我们能够实现毫米级（超过2毫米到亚毫米）的G-PSHE。我们利用波导和SPR理论设计了新颖的结构，实现了偏振操纵。使用模拟研究，我们研究了一个额外的薄介电层上G-PSHE的影响。这项研究使基于水平和垂直偏振的量子器件和传感器的潜在应用成为可能，其中光自旋起着关键作用。
2022-05-17 physics.optics
Giant Enhancement of Nonlinear Harmonic Generation in a Silicon Topological Photonic Crystal Nanocavity Chain
研究了硅光子晶体纳米腔的Su-Schrieffer-Heeger（SSH）链中边缘模的拓扑局域化对三次谐波产生的强增强效应。纳米腔链的边缘模不仅自然地继承了单个纳米腔的谐振特性，而且还表现出模式鲁棒性远远超出单个纳米腔的拓扑特征。通过工程SSH纳米腔交替强和弱耦合强度的硅板，我们观察到的边缘模式的形成，需要三个数量级的增强相比，在一个平凡的SSH结构的THG信号。我们的研究结果表明，光子晶体纳米腔链可以为拓扑驱动的非线性光子学提供一个很有前途的片上平台。
2021-05-20 physics.optics
Giant nonlinearity of carbon nanotubes in a photonic metamaterial
超材料，人工介质结构上的亚波长尺度提供了一个丰富的范例，开发独特的光子功能，从负折射率和方向不对称传输慢光。在这里，我们证明了碳纳米管与光子超材料的组合提供了一个新的范例，为非线性介质的发展具有非常强的超快非线性响应在光子应用中非常宝贵。它是由弱辐射Fano型共振等离子体激元模式和单壁半导体碳纳米管的激子响应之间的强耦合支撑的。使用“组合”的方法来发现材料，我们表明，这样的复合系统的光学响应可以定制和优化的超材料设计。
2009-12-03 physics.optics
Giant Gain Enhancement in Photonic Crystals with a Degenerate Band Edge
我们提出了一种新的方法，导致巨大的增益增强。它是基于非常规的慢波共振与一个退化的带边（DBE）的色散图的一类特殊的光子晶体支持两个模式在每个频率。我们发现，在一个法布里-珀罗腔（FPC）的增益增强时，在DBE操作是几个数量级强相比，一个腔的相同长度的标准光子晶体与一个规则的带边（RBE）。巨大的增益条件解释了显着增加的光子寿命和局域态密度。我们已经证明了DBE操作的特殊腔的存在，为固体激光器、量子级联激光器、行波管和分布式固体放大器提供了优越的增益条件。我们还报告的可能性，以实现低阈值激光在FPC与DBE相比，基于RBE的激光器。
2015-12-07 physics.optics
Giant optical rotation in a three-dimensional semiconductor chiral photonic crystal
实验证明了基于旋光器的三维手征光子晶体（PhC）在电信波长处的旋光效应。我们设计了一个旋转堆叠的木堆PhC结构，其中相邻的层旋转45度，四层构成一个单一的螺旋单元。采用微操作技术制备了亚微米周期性的GaAs镜像非对称光子晶体。入射到该结构上的线偏振光在传输期间经历旋光。所得结果与数值模拟结果吻合较好。测量表明，对于单个螺旋单元，在1300 nm波长处的最大旋光角高达23度。
2013-11-13 physics.optics
Enhanced Transmission and Giant Faraday Effect in Magnetic Metal-Dielectric Photonic Structures
由于其大的导电性，独立的金属膜在微波频率下具有高反射性。由于这个原因，几乎不可能在铁磁金属层中观察到法拉第旋转，即使是在几十纳米厚的薄膜中。在这里，我们使用数值模拟表明，在介电层之间交错的钴纳米层的堆叠可以变得高度透射，并在有限的频带中显示大的法拉第旋转。45度法拉第旋转可以用薄至数十纳米的金属铁磁层实现。
2013-01-14 physics.optics
Wide-angle giant photonic spin Hall effect
光子自旋霍尔效应是光的自旋-轨道相互作用的表现，并且可以通过具有相反自旋的光子的横向位移λ来测量。横向位移的精确测量可以实现许多与自旋相关的应用，例如精确计量和光学传感。然而，这种横向位移通常很小（即δ/λ<{10}^{-1}，λ是波长），这阻碍了其精确测量。迄今为止，产生巨自旋霍尔效应（即δ/λ>{10}^{2}）的建议有严重的局限性，特别是它只发生在窄角锥体上（宽度为Δθ<{1}^{ \circ }）。本文提出了一种利用自由空间与单轴ε近零介质的界面实现Δθ>{70}^{ \circ }的宽角巨光子自旋霍尔效应的普适方案。基本机制归因于在所设计的界面处s和p偏振波之间的几乎完美的偏振分裂。值得注意的是，这种几乎完美的偏振分裂不依赖于干涉效应，并且对入射角不敏感，从而产生广角巨光子自旋霍尔效应。
2022-05-18 physics.app-ph physics.optics
Giant backward Brillouin interaction in generic InP integrated photonics
Nonlinear Nanophotonics Group, MESA+ Institute of Nanotechnology, University of Twente（特温特大学非线性纳米光子学小组、MESA+纳米技术研究所）；Photonic Integration Group, Department of Electrical Engineering, Eindhoven University of Technology（埃因霍芬理工大学电气工程学院光子集成小组）
研究首次测量通用InP波导的后向受激布里渊散射，利用InGaAsP弱引导压力波获得高布里渊增益，在可及的光子集成平台中实现了高SBS增益系数
2026-08-10 physics.optics
Giant non-reciprocity and gyration through modulation-induced Hatano-Nelson coupling in integrated photonics
本研究在集成光子学中通过时域动态调制实现实空间Hatano-Nelson耦合，在铌酸锂平台实验展示其动态调谐、首次达成EP及翻转耦合符号，实现60dB光学对比度与光子旋转等非互易特性。
2024-10-14 physics.optics
Photonic analogue of Mollow triplet with on-chip photon pair generation in dressed modes
与原子物理学进行类比是光子技术的一个强有力的工具，拓扑光子学和基于宇称-时间对称性的非厄米光子学的最新发展就是证明。莫洛三重态是一种重要的原子效应，具有重要的基础和技术意义。在这里，我们展示了类似的莫洛三重态与量子光子系统。光子纠缠是通过多模相干耦合引入的缀饰光子模中的自发非线性过程产生的。我们进一步证明了光子系统的灵活性，以实现不同的配置的修饰状态，导致控制修改的Mollow三重态。我们的工作将使复杂的原子过程的调查和实现基于光子系统的独特的量子功能。
2021-07-15 physics.optics quant-ph
Core-shell multilayered nanoparticles: giant photonic density of states coupled to the far-field
我们提出了一个量子理论处理光-物质耦合的系统组成的量子点和球形核壳金属-介电多层纳米粒子。结果表明，弱耦合和强耦合制度可以实现在设置。具体而言，我们证明了一个强耦合制度之间的量子点和纳米粒子，当量子点谐振调谐到频率的有效纳米粒子介电常数的正常分量是交叉零。此外，我们证明了该制度的量子点衰减速度比在真空中（由于大的Purcell因子），并在同一时间辐射更多的功率到远场。这一发现为更有效地控制量子发射器的辐射特性铺平了道路。
2015-12-17 physics.optics
Giant photon-drag-induced ultrafast photocurrent in diamond for nonlinear photonics
本文利用太赫兹发射光谱在CVD金刚石中观察到由光子拖曳效应引起的巨二阶非线性超快光电流，并厘清圆偏振与线偏振贡献，展示了金刚石在片上太赫兹器件中的最高发射效率。
2023-09-21 physics.optics
Atom-Light Interactions in Photonic Crystals
纳米光子学和原子物理学的结合是一个长期追求的目标，它将为光学物理学开辟新的前沿。在这里，我们报告的第一个集成光学电路的发展与光子晶体能够本地化和界面原子与设备中的引导光子。通过将光子晶体波导（PCW）的光学带与选定的原子跃迁对准，我们的平台通过光子介导的沿PCW的原子相互作用为新颖的量子输运和多体现象提供了新的机会。从平均原子数N = 1.1 $\pm$ 0.4的反射光谱中，我们推断，原子是本地化的PCW内的Casimir Polder和光学偶极力。单原子辐射衰变到PCW中的分数为$Γ_{\rm 1D}/Γ'$ = 0.32 $\pm$ 0.08，其中$Γ_{1D}$是发射到导模中的速率，$Γ'$是衰变到所有其他通道中的速率。$Γ_{\rm 1D}/Γ'$引用没有增强由于外部腔，是前所未有的，在所有目前的原子-光子接口。
2013-12-12 physics.optics quant-ph
Entanglement dynamics of Multi-Level Atoms embedded in Photonic Crystals: Leveraging Resonant Dipole-Dipole Interactions and Quantum Interference
本文研究光子晶体中多能级V型原子系统的纠缠动力学，发现共振偶极-偶极相互作用和量子干涉可调控纠缠保持与振荡，为量子相干控制提供新途径。
2025-10-07 physics.optics quant-ph
Giant Photon Superbunching from Weak Nonlinearity
Nanyang Technological University（南洋理工大学）；MajuLab, International Joint Research Unit UMI 3654, CNRS, Université Côte d’Azur, Sorbonne Université, National University of Singapore, Nanyang Technological University, Singapore（MajuLab，国际联合研究单位UMI 3654，法国国家科学研究中心，蔚蓝海岸大学，索邦大学，新加坡国立大学，南洋理工大学）；Centre for Disruptive Photonic Technologies（颠覆性光子技术中心）
通过干涉工程调控弱非线性光子腔系统，实现二阶关联函数g^{(2)}>2的巨超聚束效应，并展示四腔克尔介质系统可达g^{(2)}(0)=135及80 kHz发射率。
2026-05-28 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Susceptibility of a two-level atom near an isotropic photonic band edge: transparency and band edge profile reconstruction
讨论了在各向同性带边存在的情况下，二能级系统对探测激光场透明的必要条件。二能级原子是透明的，每当它耦合到一个由两部分组成的水库-一个平面和非平面密度的模式代表的光子带隙结构。还提出了一个建议，从实验测量的磁化率的带边轮廓的重建。
2015-03-14 physics.optics quant-ph
A photonic crystal realization of a phase driven two-level atom
我们提出了一组光子晶体，实现了一个非线性量子拉比模型等效的二能级系统的相位驱动的一个量子化的电磁场。晶体在弱耦合区是完全可溶的，并且它们的色散关系是离散的。该系统被对角化的正常模式相当于一个打扮状态的基础。在强耦合区，我们利用微扰理论，发现色散关系是连续的，并给出了连续分数形式的简正模。我们发现，这些光子晶体允许在弱耦合制度的相干振荡的形式的状态重建。
2013-01-07 physics.optics quant-ph
Integrating two-photon nonlinear spectroscopy of rubidium atoms with silicon photonics
我们研究了一个由多个亚波长脊形波导组成的集成硅光子芯片，并将其浸没在一个带有铷蒸气的微池中。采用双光子激发，包括电信波长，我们观察到波导传输谱得到修改时，光子模式耦合到铷原子通过其倏逝尾。由于波导包层中的增强电场，原子跃迁可以在比自由传播光束情况小80倍的光子数$\approx$处饱和。原子包层Si波导的非线性比掺杂Si光子学中的最大可实现值大约4个数量级。所测得的光谱证实以及与广义的有效磁化率模型，其中包括Casimir-Polder电位，由于电介质表面，和飞行原子和倏逝波导模式之间的瞬态相互作用。这项工作铺平了道路走向小型化，低功耗，集成的混合原子光子系统与CMOS技术兼容。
2020-03-13 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Nanowire photonic crystal waveguides for single-atom trapping and strong light-matter interactions
我们提出了一个全面的研究色散工程纳米线光子晶体波导适用于量子光学和原子物理学与光学囚禁原子的实验。提供了详细的设计方法和规格，是用于创建在近红外低光损耗的氮化硅波导的加工步骤。波导的光学特性和功率处理能力的测量也提出。
2014-02-05 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Laser-cooled atoms inside a hollow-core photonic-crystal fiber
我们描述了激光冷却的铷原子加载到单模空芯光子晶体光纤中。在光纤内部，原子被一个远失谐的光阱限制，并被一束弱共振光束探测。我们描述了不同的加载方法，并比较他们的权衡实施复杂性和原子加载效率。最有效的方法是装载约30，000个铷原子，这在光纤内产生了光学深度约180的介质。与我们早期的研究相比，这代表了该系统中最大光学深度的六倍增加。
2011-04-28 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Trapped Atoms in One-Dimensional Photonic Crystals
我们描述了一维光子晶体，支持一个引导模式，适合于原子捕获内的单位细胞，以及第二个探测模式与强原子-光子相互作用。分析了一种新的混合陷阱，它结合了光学和Casimir-Polder力，在电介质纳米结构中形成中性原子的稳定陷阱。通过能带结构的适当设计，进入探测模式的原子自发发射速率可以超过进入所有其他模式的速率十倍以上。单原子反射率$r_0 \gtrsim 0.9$的引导探测场的前所未有的，应该使不同的研究光子介导的相互作用的一维原子链和腔QED。
2013-01-22 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Giant optical nonlinearities from Rydberg-excitons in semiconductor microcavities
半导体量子阱激子和腔光子的混合激发--激子-极化激元的实现具有重要的技术和科学意义。特别是，激子之间的短程碰撞相互作用，使探索到一个丰富的非平衡和流体动力学效应，出现在弱非线性极化激元凝聚。然而，增强光学非线性的能力将使量子光子学应用成为可能，并在可扩展和可工程化的固态环境中开辟光子多体物理学的新领域。在这里，我们概述了一条路线，利用激子之间的巨大相互作用在里德伯态腔耦合半导体的能力。我们证明，在这样的系统中的光学非线性可以大大提高了几个数量级，并诱导单光子水平的非线性过程。
2017-11-05 cond-mat.quant-gas physics.optics quant-ph
Giant optical anisotropy in transition metal dichalcogenides for next-generation photonics
在宽光谱范围内观察到的大光学各向异性对于无数设备中的高效光操纵至关重要。虽然最近在中红外波长范围内观察到巨大的各向异性，但对于可见光和近红外光谱间隔，问题仍然尖锐，BaTiS 3和h-BN晶体中的最高双折射值为0.8。这激发了对天然和人造材料中巨大光学各向异性的深入研究。在这里，我们表明，层状过渡金属二硫属化物（TMDC）提供了一个答案，这是由于他们的层内强共价键和弱层间范德华相互作用之间的根本区别。为了做到这一点，我们进行了相关的远场和近场表征验证的第一性原理计算，揭示了前所未有的双折射率为1.5在红外和3在可见光的二硫化钼2。我们的研究结果表明，这种出色的各向异性允许解决衍射极限，从而为下一代片上光子学提供了一条途径。
2021-01-11 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph 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
Single-atom trapping in the evanescent field of an integrated photonic resonator
Quantum Source Labs（量子源实验室）
研究通过倏逝场机制实现单个超冷原子在硅氮微环谐振腔中的高效捕获，展示了无持续冷却下的捕获持续时间对数扩展，实现了单原子与谐振腔的高效耦合。
2026-05-10 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Atom-atom interactions around the band edge of a photonic crystal waveguide
量子发射体和单光子之间的相互作用是量子光学的基石之一。将量子发射器耦合到光子晶体波导（PCW）的带边提供了用于调谐这些相互作用的独特平台。特别地，从带隙外的传播场$E(x) \propto e^{\pm ik_x x}$到带隙内的局部场$E(x) \propto e^{-κ_x |x|}$的交叉应该伴随着从大部分耗散的原子-原子相互作用到色散原子-原子相互作用占主导地位的状态的转变。在这里，我们实验观察到这种转变的第一次通过移动的带边频率的PCW相对于$\rm D_1$线的原子铯的$\bar{N}=3.0\pm 0.5$原子被困沿PCW。我们的研究结果是这种新的模式的相干原子-原子相互作用的低耗散到导模的初步演示。
2017-08-30 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Giant anomalous self-steepening in photonic crystal waveguides
由于$χ^{(3)}(ω)$克尔非线性的色散贡献，出现了光脉冲的自陡化。在典型的结构中，该响应是在具有固定频率响应的几飞秒的量级上。相反，在光子晶体波导（PhCWG）中的有效$χ^{(3)}$克尔非线性在很大程度上由结构的几何参数决定，因此在很宽的范围内可调。在这里，我们首次展示了基于群速度（群指数）调制的自陡峭，从而产生了一种新的物理机制来产生这种效应。此外，我们证明了周期性介质，如PhCWGS可以表现出自陡系数两个数量级大于典型的系统。在这些幅度的自陡强烈影响的非线性脉冲动力学，甚至皮秒脉冲。由于考虑到半导体材料中的高阶非线性相互作用，我们采用广义非线性薛定谔方程数值模型来描述自陡效应对实际系统中光脉冲的时间和光谱特性的影响，包括新的优值。这些结果为[Scientific Reports 3，1100（2013）and Phys.Rev.A87，041802（2013）]中提出的最近实验结果提供了理论描述。更一般地说，由于这些结构的快速群速度变化特性，这些观察适用于所有周期性介质。
2015-04-24 physics.optics
Superradiance for atoms trapped along a photonic crystal waveguide
报道了囚禁在光子晶体波导近场中的原子的超辐射现象。通过在铯原子的D $_1$跃迁附近制作带边的光子晶体波导，实现了囚禁原子与导模光子之间的强相互作用。短脉冲激发后，我们记录的导模发射的衰减，并找到一个超辐射发射率标度为$\barΓ_{\rm SR}\propto\bar{N}\cdotΓ_{\rm 1D}$的平均原子数$0.19 \lesssim \bar{N} \lesssim 2.6$原子，其中$Γ_{\rm 1D}/Γ_0 =1.1\pm0.1$是峰值单原子辐射衰减率到PCW导模和$Γ_{0}$是爱因斯坦- $A$系数的自由空间。这些进展为研究多体体系中光子介导的原子-原子相互作用提供了新的工具。
2015-03-16 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Indistinguishable photons from an artificial atom in silicon photonics
针对硅基量子光子技术缺乏确定性量子光源的 scalability 挑战，本研究基于硅波导中的G中心人工原子实现了高纯度电信波段不可区分单光子源，为光子量子网络和处理器提供了相干光源方案。
2022-11-17 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Coherent control of photonic spin Hall effect in a Cavity
本文理论研究了腔中四能级原子系统通过相干控制实现光子自旋霍尔效应的可调谐操控，发现CTL和Λ型在共振时最大位移为入射束腰一半，而N型可通过原子密度和控制场强度进行额外调控。
2025-09-25 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Giant photon gain in large-scale quantum dot circuit-QED systems
受最近在工程混合量子系统中产生相干光的实验的启发，我们研究了耦合到量子点结构的微波光子腔中的增益，并提出了实现光子传输巨放大的具体方向。我们提出了两种用于按比例放大电子增益介质的架构：（i）$N$双量子点系统（N-DQD），（ii）类似于量子级联激光器设置的串联排列的$M$量子点。在这两种设置中，费米子库是电压偏置的，量子点耦合到单模腔。光放大是基于传输函数的求和规则来解释的，它是由两个不同过程之间的复杂竞争决定的：增益介质中的电荷密度响应，以及输入和输出端口的腔损耗。同样的设计原理也负责在其他光子观测量、平均光子数和发射光谱中的相应巨放大，从而实现表现为巨微波放大器的量子器件。
2016-06-03 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Quantum electrodynamics in photonic crystals and controllability of ionization energy of atoms
化学元素的物理和化学性质的周期性变化是由电离能的周期性变化引起的，对于周期表中显示的每个元素，电离能是恒定的。然而，正如最近已经表明的，光子晶体中电磁场的改变引起电子电磁质量的改变。我们发现，这种效应可以显着改变原子的电离能放置在光子晶体的空隙组成的超材料具有高度可调的折射率和空隙。这些材料的可控性导致电离能在宽范围内的可控性。
2021-05-10 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Controlling Markovianity with Chiral Giant Atoms
本文发现巨原子的手性可以调控其马尔可夫性，通过调节耦合相位可使巨原子在存在固有时间延迟的情况下仍进入精确马尔可夫区域，为量子纳米光子网络控制提供新途径。
2024-08-09 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
The integration of photonic crystal waveguides with atom arrays in optical tweezers
该研究提出了一种将光镊单原子阵列与一维和二维光子晶体波导集成的先进装置，通过高效自由空间耦合、硅酸盐键合和确定性机械传输等技术突破，旨在实现光与物质的强量子相互作用。
2020-03-02 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
'Free-Space' Photonic Quantum Link and Chiral Quantum Optics
我们提出了一个手性光子量子链路的设计，其中遥远的原子通过交换在自由空间中单向传播的光子进行相互作用。这是通过在激光辅助过程中将每个原子耦合到充当量子相控阵天线的原子阵列来实现的。这为自由空间中的量子网络提供了一个基本的构建模块，即不需要空腔或纳米结构，我们用高保真量子态传输协议来说明。我们的设置可以实现与中性原子使用里德伯装扮的相互作用。
2018-06-22 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
An integrated photonic engine for programmable atomic control
本文提出并实现了一种基于薄膜铌酸锂集成可见光调制器的可扩展可重构光子架构，通过十六通道器件稳定多通道功率偏差，实现对金刚石中硅空位人工原子的精确寻址，为大规模多体原子系统的并行个体可编程性和通用量子计算奠定基础。
2024-10-23 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Amplified Emission by Atoms and Lasing in Photonic Time Crystals
光子时间晶体（PTCs）是一种折射率随时间周期性变化的电介质，它为光子学提供了新的机会。在这里，我们研究了PTC内部辐射源的光发射。我们解决了一般的经典和量子力学模型的发射在一个随时间变化的介质，并发现辐射总是指数放大时，与动量间隙，无论是由宏观源，原子，或真空波动，提请放大能量的调制。随着时间的推移，辐射线宽变窄，并集中在动量隙的中间。我们计算了PTC中原子的自发衰变率，发现由于光子态密度较低，原子的自发衰变率在带边处消失。最后，我们提出了非共振可调谐PTC激光器的概念。
2022-01-28 physics.optics
Coherent control of nonreciprocal optical properties of the defect modes in 1D defective photonic crystals with atomic doping
本文研究原子掺杂缺陷光子晶体的PT对称破缺，证明无需例外点即可使缺陷模式的反射与吸收非互易，并可通过驱动场和耗散率相干调控。
2025-02-19 physics.optics
From Atomic Defects to Integrated Photonics: A Perspective on Solid-State Quantum Light Sources
本文探讨了固态量子光源在量子技术中的应用，包括材料景观、集成路径及与量子传感、通信和计算的接口。
2025-12-16 physics.optics
Atomic-Scale Light Coupling Control in Ultrathin Photonic Nanomembranes
本文提出一种超薄光子纳米膜，通过埃级厚度调制和强场约束，实现原子尺度光耦合的精确控制，并增强WS2单层发射，为量子光子学提供可扩展平台。
2025-10-17 physics.app-ph physics.optics
Giant optical nonlinearity in single silicon nanostructure: ultrasmall all-optical switch and super-resolution imaging
近年来，硅光子学由于其在集成光子元件（1，2）以及全介电元光学元件中的潜力而引起了极大的兴趣。(3)强的光子-光子相互作用，又称光学非线性，实现了对上述光子器件的主动控制。（4，5）然而，Si的固有非线性太弱，无法设想实际应用。为了提高非线性响应，已经采用了长的相互作用长度结构，例如波导，或者谐振结构，例如微谐振器或光子晶体。（6，7）然而，它们的特征尺寸通常大于10 $μ$ m，比它们的电子对应物大得多。在这里，我们发现，当减少硅谐振腔的尺寸下降到~100 nm，一个巨大的光热非线性，产生400%的可逆和可重复的偏离线性散射响应在低激发强度（mW/ $μ$ m $^2$）。纳米尺度下的等效非线性折射率n $_2$比体相的大五个数量级，这是由于热隔离纳米结构中的Mie共振增强吸收和高效加热。此外，纳米尺度的热弛豫时间达到纳秒，意味着GHz的调制速度。这种大而快的非线性使其应用于纳米级的全光控制以及硅的超分辨率成像。
2020-01-23 physics.app-ph physics.optics
Isotopic variations and Zeeman-like splitting in the spectra of nonlinear photonic meta-atoms
Leibniz Universität Hannover（汉诺威莱布尼茨大学）
研究非线性波导中支持的复合孤立波类超原子，通过原子物理概念描述其复杂动力学，揭示高阶色散效应导致的谱共振特征，以及微小能级变化引起的频率偏移及塞曼样分裂机制。
2026-03-18 physics.comp-ph physics.optics
Calculation of atomic spontaneous emission rate in 1D finite photonic crystal with defects
利用等效谐振腔模型描述有限长一维光子晶体中的电磁场分布，推导了含任意缺陷的有限长一维光子晶体的自发发射率表达式.我们得到明确的公式，不同类型的模式，即辐射，基板和导模的贡献。形式化的计算与几个数值例子说明，这表明有效的谐振器模型的应用简化了结果的解释。
2009-12-23 physics.atom-ph physics.optics
Giant phase modulation in a Mach-Zehnder exciton-polariton interferometer
我们报道了一种新的巨相位调制机制。当色散的光子模式（慢光）强烈耦合到激子共振时，就会出现这种现象。在这种情况下，即使是少量的光学注入的载流子也会为传播的激子-极化激元产生势垒，这会引起相当大的相移。我们通过制造激子极化激元马赫-曾德尔干涉仪，通过微米尺寸区域的光泵浦控制的建设性或相消干涉调制输出强度来证明这种效应。由控制功率乘以调制区长度定义的π相移的品质因数比慢光光子晶体波导小至少一个数量级。
2013-03-07 cond-mat.mes-hall physics.optics
Radiation 'damping' in atomic photonic crystals
由入射光束施加在材料上的力取决于材料在实验室参考系中的速度。已知这种速度依赖性难以测量，因为它与入射光功率乘以材料速度与光速的比率成比例。在这里，我们表明，这种典型的微小的影响是大大放大的共振吸收原子（如光学捕获87 Rb），这可能会表现出超窄的光子带隙组成的多层系统。放大的效果被证明是三个数量级大于以前的估计为传统的光子带隙材料，和显着的材料速度为几毫秒/秒。
2010-07-12 cond-mat.other physics.optics
Precision Measurement of the Optical Conductivity of Atomically Thin Crystals via Photonic Spin Hall Effect
由于原子尺度下光与物质的相互作用很弱，如何测量原子级薄晶体的光学电导率是一个重要而又具有挑战性的问题。光子自旋霍尔效应作为光与物质相互作用的一种基本物理效应，对原子级薄晶体的光学电导率非常敏感。在这里，我们报告了石墨烯的光学电导率的精确测量，其中光子自旋霍尔效应作为测量指针。结合弱值放大技术，将单层石墨烯的电导率作为$(0.993\pm0.005)σ_0$的普适常数进行测量，获得了高的测量分辨率，并与$1.5\times10^{-8}Ω^{-1}$进行了比较。对于无扭曲的少层石墨烯，我们发现电导率随层数线性增加。我们的想法可以提供一个重要的测量技术，探测其他参数的原子薄晶体，如磁光常数，圆二色性，光学非线性系数。
2019-08-06 cond-mat.mes-hall physics.optics
Atomic vapor spectroscopy in integrated photonic structures
我们研究了一个集成光学芯片浸没在原子蒸气提供几个波导几何光谱应用。通过氮化硅波导和干涉仪的窄带传输被改变时，被引导的光耦合到铷原子的蒸汽通过波导模式的倏逝尾。我们使用光栅耦合器来耦合波导模式和辐射波之间，这允许解决芯片表面上的任意耦合位置。数值模拟结果与实验结果吻合较好。这项工作表明了碱原子光谱的小型化和集成化的下一步，并为复杂波导结构的进一步基础研究提供了一个平台。
2015-05-04 physics.atom-ph physics.optics
