Theoretical and experimental study of stimulated and cascaded Raman scattering in ultra-high-Q optical microcavities
从理论和实验两方面研究了超高Q表面张力诱导的球形和片式环形微腔中的受激喇曼散射。这些微腔由二氧化硅制成，表现出小的模式体积（通常为1000 $μm^{3}$），并具有长光子存储时间（在100 ns的范围内）的回音壁型模式，显著降低了受激非线性光学现象的阈值。在品质因数为1亿的微腔中，观察到小于100 $μ$ % -瓦的发射光纤泵浦功率的振荡阈值水平。通过对泵浦模式和喇曼回音壁模式的耦合模方程的稳态分析，导出了UHQ器件中受激喇曼散射的阈值、效率和级联特性。实验结果证实，在电信波段（1550 nm）使用锥形光纤作为高效的波导耦合元件的泵浦和信号提取。测量了器件性能对耦合、品质因数和模态体积的依赖关系，发现与理论符合得很好。这包括级联拉曼散射的阈值和效率的分析。同时，我们还对球形微腔和环形微腔的非线性振荡特性进行了比较研究。除了晶片级几何结构的优点之外，包括与光学、电气或机械功能的集成，片上微环在宽范围的泵浦功率上表现出单模拉曼振荡。
2004-11-04 physics.optics
High-Q Lithium Niobate Microcavities and Their Applications
铌酸锂（LN）是一种优良的非线性光学和电光材料，在经典非线性光学、光纤通信和量子光子学中有着广泛的应用。在这里，我们回顾了最近的发展，薄膜LN技术，使LN光子器件和微腔的小型化与小品质因数。我们讨论了LN器件的设计原理，利用最大的非线性系数，各种设备的制造方法和由此产生的设备性能，以及LN微腔的当前和潜在的应用。
2020-11-16 physics.app-ph physics.optics
Stokes Soliton in Optical Microcavities
孤子是一种通过自感势阱抵抗色散的波包。它们在许多领域中被研究，但由于它们在光纤波导中的形成和控制相对容易，因此在光学中特别众所周知。除了它们许多有趣的性质之外，孤子对于锁模激光器中光学连续谱的产生是重要的，并且被认为是远距离传输数据的自然方式。近年来，在微腔中实现了孤子，从而为微加工技术的应用带来了新的动力。本文报道了一种以前在光学系统中没有观测到的孤子--斯托克斯孤子。斯托克斯孤子的形成和再生是通过优化其在空间和时间上的拉曼相互作用来实现的。斯托克斯和初始孤子属于不同的横模族，并受益于一种形式的孤子捕获，这是新的微腔和孤子激光器一般。新的光孤子的发现可以影响光子学其他领域的工作，包括非线性光学和光谱学。
2016-06-16 physics.optics
An optical fiber-taper probe for wafer-scale microphotonic device characterization
在直光纤锥中产生小凹陷以形成适合于研究紧密间隔的平面微光子器件的局部探针。“凹陷”锥形的张力控制探针-样品相互作用长度和耦合测量期间存在的噪声水平。高Q硅微腔的实际演示包括测试一个密集的底切微盘阵列（最大Q = 3.3x10^6）和一个平面微腔（Q = 4.8x10^6）。
2007-02-09 physics.optics
Observations of interior whispering gallery modes in asymmetric optical resonators with rational caustics
我们提出了非对称谐振腔与合理的焦散线和实验证明内部回音壁模式在单片硅介观微腔。这些微腔展示了腔品质因数（Q）对粗糙度瑞利散射的独特鲁棒性。角分辨锥形光纤测量和近场图像观察到不同的谐振族和内部回音壁模式的非对称发射，这可用于微腔激光器和CQED应用。
2007-08-25 physics.optics
All-Optical Arithmetic and Combinatorial Logic Circuits with High-Q Bacteriorhodopsin Coated Microcavities
本文提出了基于细菌视紫红质（BR）蛋白涂层的树状微腔开关的全光计算电路设计，包括半全加器/乘法器、解复用器、复用器和运算器。基本的全光开关由单模光纤（SMF-28）中的1310 nm的输入红外（IR）激光束组成，该输入红外激光束由532 nm的控制脉冲激光束切换，该控制脉冲激光束触发两个锥形光纤之间的涂覆有BR的二氧化硅珠上的谐振条件的变化。我们表明，50 us的快速开关可以通过注入410 nm的蓝色激光束来实现，这有助于在M中间态截断BR光循环。实验上实现了用BR膜微腔开关实现全光开关。基于这种基本的开关结构，提出了全光高级计算电路的设计。该设计需要2n-1个开关来实现n位计算。所提出的设计需要较少的开关比太赫兹光学非对称解复用器的干涉仪设计。高Q值、可调谐性、紧凑性和低功耗控制信号的综合优点，以及级联开关形成电路的灵活性，使得设计具有实际应用前景。该设计结合了BR和微腔的特殊灵敏度，以实现低功耗电路和网络。这些设计是通用的，并且可以（i）以光纤和集成光学格式实现，（ii）使用任何其他涂覆的光敏材料，或（iii）外部控制的微谐振器开关。
2010-01-01 physics.comp-ph physics.optics
Robust Packaged Fiber-Microcavity Device with over One Billion Q-factor
针对微腔耦合系统易受干扰限制实用性的问题，提出一种具有气密性和稳温特性的封装光纤微腔器件，通过多梯度杨氏模量固定剂实现隔振缓冲，保持高达10^9的品质因子，推动WGMs的大规模实际应用。
2023-03-19 physics.app-ph physics.optics
Power-over-fiber and distributed acoustic sensing hybridization in single fiber channel
本文提出在单根标准单模光纤中融合光纤供能与分布式声学传感，通过40 THz波长间隔抑制串扰，在11.8 km链路上实现6.67%光功率效率，并验证高功率下DAS仍可准确定位振动源。
2025-02-06 physics.optics
Highly efficient interaction of a tubular-lattice hollow-core fiber and flexural acoustic waves: design, characterization and analysis
本文通过有限元二维与三维建模并结合实验，分析管状晶格HCF与弯曲声波的声光耦合，证明其调制性能优于标准光纤，并为全光纤声光器件设计提供指导。
2024-02-24 physics.optics
Coherent Control of Ultra-High Frequency Acoustic Resonances in Photonic Crystal Fibers
使用持续时间为100 ps和能量为500 pJ的激光脉冲，通过电致伸缩选择性地激发捕获在光子晶体光纤的玻璃芯（直径为$\backsim$ 1 $μ$ m）内的超高频声共振（$\backsim$ 2 GHz）。使用这种驱动脉冲的精确定时序列，我们通过建设性或相消干涉实现了声共振的相干控制，展示了振动的增强和抑制。27个共振定时脉冲的序列提供了振动模式振幅的100倍增加。结果解释和解释使用半解析理论，并支持复杂的光-物质相互作用的精确数值模拟。
2008-04-27 physics.optics
Quantitative cavity-enhanced photothermal dynamics in TMDC-integrated ultrahigh-Q microcavities
Keio University（庆应义塾大学）
该研究探究了集成TMDC的超高Q微腔的光热效应，建立了定量模型，揭示了PL特性差异，为相关混合系统的光热研究及器件热态控制提供了方法。
2026-08-04 physics.optics
Radiation hardness of open Fabry-Perot microcavities
本研究测试光纤端面介质镜构成的Fabry-Perot微腔在常规与FLASH剂量率辐照下的性能，发现300Gy以上剂量未造成反射镜吸收退化，验证了其优异辐射硬度，可为高分辨活体辐射剂量计等应用提供支撑。
2024-04-12 physics.med-ph physics.optics
Removal of guided acoustic wave Brillouin scattering to the quantum-noise limit using symmetric interferometry in twisted photonic crystal fibers
Max Planck Institute for the Science of Light（马克斯·普朗克光科学研究所）；Friedrich-Alexander-Universität（弗里德里希·亚历山大大学）
提出扭曲光子晶体光纤(t-PCF)作为首个能完全消除混合扭转径向GAWBS的光纤系统，通过对称干涉仪中的自参考和Stokes检测将GAWBS相位噪声补偿至量子噪声极限。
2026-07-07 physics.optics
Skyrmions in scalar fields of non-Hermitian optical microcavities: spontaneous formation, nonlinear control, and optical forces
Paderborn University（帕德博恩大学）；Wyant College of Optical Sciences, University of Arizona（亚利桑那大学怀亚特光学科学学院）；Department of Physics, University of Arizona（亚利桑那大学物理系）；University of Stuttgart（斯图加特大学）
本文在激子-极化激元凝聚体中，通过非共振激发自发产生孤立斯格明子和自组织斯格明子晶格，利用增益损耗诱导的相位曲率和极化子流实现拓扑光场的主动控制。
2026-06-01 physics.optics
Environmental Sensitivity of Fabry-Perot Microcavities Induced By Layered Graphene-Dielectric Hybrid Coatings
我们提出了一种基于光纤的环境传感器，利用反射相移可调谐性提供的多层涂层由介电板间隔导电膜的使用。在一个简化的理论模型中进行了传输矩阵研究，在液体介质的典型折射率范围内，证明了反射干涉图案对输出介质的增强灵敏度。实验配置使用的级联法布里-珀罗微腔涂覆的氧化石墨烯/聚乙烯亚胺（GO/PEI）多层结构的证明。其具有成本效益的化学生产方法使基于氧化石墨烯的混合涂层成为未来现实传感设备的优秀候选者。
2021-09-28 physics.app-ph physics.optics
Laser frequency stabilization and photoacoustic detection based on the tapered fiber coupled crystalline resonator
本文利用锥形光纤耦合MgF2晶体回音壁模式谐振腔实现激光频率稳定，发现锥形光纤的微悬臂梁机械共振会传递声学扰动，经声学隔离后获得超低频率噪声激光，并实现高灵敏光声探测。
2023-12-05 physics.optics
Optical Frequency Combs Generated by Four-Wave Mixing in Optical Fibers for Astrophysical Spectrometer Calibration and Metrology
本文提出了利用两束稳频单频激光在光纤中的多次四波混频产生的光学频率梳，用于高精度频率标记、天体物理光谱仪的校准和计量。使用具有非常短的长度和小的群速度色散的高度非线性和光子晶体光纤，结合参量产生所需的能量和动量守恒，确保梳状频率之间的相位失配可以忽略。与来自锁模激光器或微腔的梳相比，没有谐振器允许从数十千兆赫兹到超过太赫兹的频率间隔的大调谐。
2008-06-03 physics.atom-ph physics.optics
Fiber-optic vector acoustic receiver based on adaptive holographic interferometer
本文提出了一种移动标量矢量声接收机，并进行了实验研究。接收器的关键部件是（i）六通道光纤线圈型传感器，其被配置为检测声强度矢量的三个投影，（ii）基于六通道自适应全息干涉仪的六通道光学相位解调器，该六通道光学相位解调器被配置为使用在碲化镉的光折变晶体中复用的动态全息图，以及（iii）记录ADC-1的信号，系统结合软件包进行数据处理。对研制的接收机进行了野外试验，用于获取露天和水域中静止和运动声源产生的声波的标量和矢量参数。实验结果表明，光纤自适应干涉测量系统在实际条件下对弱声源的定位具有很好的效果。
2021-12-15 physics.app-ph physics.optics
Depolarized guided acoustic wave Brillouin scattering in hollow-core photonic crystal fibers
利用量子噪声限制的光外差探测技术，我们观测到了光在空芯光子晶体光纤中传输时的偏振噪声。我们比较的噪声频谱的一个标准的光纤，发现增加的噪声，即使光主要是在空气中传输的空芯PCF。结合我们在空芯光子晶体光纤的声学振动模式的模拟，我们提供了一个解释的偏振噪声与导声波布里渊散射（GAWBS）的变化。在此，空芯PCF中的声振动通过调制光子晶体结构的几何形状来影响有效折射率，而不是如在实芯光纤中那样调制光纤芯中的应变。这在由光子晶体结构引导的光中引起偏振噪声。
2015-08-06 physics.optics quant-ph
Non-Hamiltonian dynamics in optical microcavities resulting from wave-inspired corrections to geometric optics
我们介绍和调查台球系统与调整后的射线动力学，占修改的常规反射的射线，由于普遍的波效应。我们表明，即使是很小的修改的镜面反射法律有戏剧性的后果上的相空间的经典台球。这些包括非哈密顿动力学区域的创建，对称性的破坏，以及周期轨道的稳定性和形态的变化。专注于光学微腔，我们表明，我们调整后的动力学提供了失踪的射线对应先前观察到的波现象，我们描述了如何在实验中观察其签名。我们的研究结果也适用于声波和超声波，在波长与系统尺寸相当的所有情况下都很重要，考虑到电子和光子器件尺寸的系统减小，这种情况越来越有可能发生。
2008-09-19 cond-mat.mes-hall nlin.CD physics.optics
Reduction of Guided Acoustic Wave Brillouin Scattering in Photonic Crystal Fibers
导声波布里渊散射（GAWBS）产生的相位和偏振噪声的光在玻璃纤维中传播。这种过量的噪声影响在量子噪声极限下操作的各种实验的性能。我们实验证明了减少GAWBS噪声的光子晶体光纤在一个广泛的频率范围内使用腔声动力学。我们将噪声频谱与标准光纤的噪声频谱进行比较，并在高达200 MHz的频率范围内观察到10倍的噪声降低。基于我们的测量结果以及数值模拟，我们建立了一个模型，用于降低光子晶体光纤中的高斯白噪声。
2006-07-24 physics.optics quant-ph
Highly-coherent stimulated phonon oscillations in a multi-core optical fiber
产生相干声波的光机械振荡器在基础研究和应用方面都引起了广泛的兴趣。窄带振荡可以通过向声波引入反馈来获得。这一概念的大多数以前的实现，有时被称为“声子激光器”，依赖于辐射压力和微或纳米结构介质中的移动边界效应。大块晶体的演示需要低温。在这项工作中，受激发射的高度相干的声波实现了在一个商业上可用的多芯光纤，在室温下。光纤连接在光电腔回路内。一个芯中的泵浦光经由电致伸缩驱动声波，而不同物理芯处的光学探测波通过受激声波经历光弹性调制。泵浦和探针之间的耦合完全基于芯间光机械交叉相位调制：不提供直接的光反馈。获得了数百MHz频率的单频机械振荡，边模抑制优于55 dB。观察到一个尖锐的阈值和阈值以上的线宽的快速崩溃。声振荡的线宽在100 Hz的量级上，比泵浦和探测光源的线宽窄几个数量级。频率的相对艾伦偏差在0.1-1 ppm之间。通过在不同的纤芯中传播泵浦波或探测波，可以在几个值之间切换频率。其结果可用于传感、计量和微波光子信息处理应用。
2018-11-15 physics.optics
Opto-mechanical inter-core cross-talk in multi-core fibers
包含多芯的光纤被广泛认为是解决光通信容量危机的主要解决方案。多芯光纤的设计和使用的最普遍的范例依赖于抑制芯之间的光功率的直接耦合。然而，芯保持机械耦合。核心间，光机械串扰，否则彼此光学隔离的核心之间，在这项工作中首次显示。一个纤芯中的光激励整个光纤包层的引导声学模式。这些模式，反过来，诱导延伸到其他核心的折射率扰动。与标准光纤中的相应过程不同，离轴纤芯中的光波激发圆柱形横截面的一般扭转-径向导声模式。数百个这样的模式引起芯间交叉相位调制，具有高达1GHz频率的准连续的宽光谱。对商用七芯光纤的芯间串扰进行了理论分析和实验研究。光-机械串扰根据每个声学模式或每个频率的等效非线性系数来量化。非线性系数可达1.9 [W·km]-1，与同一光纤中芯内克尔效应的非线性系数相当。
2018-11-20 physics.optics
Fiber-optic cascaded forward Brillouin scattering seeded by backward stimulated Brillouin scattering: conceptual proposal and experimental validation
提出了一种基于反向泵浦探测技术，利用后向受激布里渊散射作为种子产生级联前向布里渊散射的方法。前向受激布里渊散射（FSBS）是通过探测光的能量转移到其他声学共振频率而产生的。在390 m长的高非线性光纤中产生的CFBS的实验结果表明，CFBS具有较高的信噪比（SNR），其声共振峰的中心频率与理论值一致。对所制备的CFBS的传感特性进行了验证。
2018-04-02 physics.optics
Electro-opto-mechanical radio-frequency oscillator driven by guided acoustic waves in standard single-mode fiber
提出并演示了一种基于标准单模光纤的声导模前向散射的光电射频振荡器。使用光泵浦波来激励窄带共振导声模式，其将相位调制引入到共同传播的光探测波。相位调制在Sagnac干涉仪回路的输出处被转换为强度信号。强度波形被检测、放大并驱动回调制光泵浦。在319 MHz的频率下实现振荡，这与提供探测波的最大相位调制的声学模式的谐振相匹配。在竞争声学模式的频率处的振荡被抑制至少40 dB。声共振的线宽足够窄以提供混合腔的单个纵向模式下的振荡。竞争的纵向模式也被抑制了至少38 dB。与其他光电振荡器不同，混合腔内不需要射频滤波。振荡频率完全由光纤光力学决定。
2018-11-25 physics.app-ph physics.optics
Guided-wave Brillouin scattering in air
在这里，我们确定了一种新形式的光机械耦合充气空芯光纤。在空气中的光子带隙光纤的纤芯中观察到受激前向布里渊散射。在35 MHz处观察到一个单一的共振，其对应于在空气填充的芯中的第一激发轴向-径向声学模式。线宽和耦合强度分别由空气中的声损耗和电致伸缩耦合决定。一个简单的分析模型，完善的数值模拟，准确地预测布里渊耦合强度和频率的气体和光纤参数。由于这种形式的布里渊耦合强烈依赖于光纤内气体的声学和色散光学特性，因此这种新型的光机械相互作用是高度可定制的。这些结果允许在稀释气体中的前向布里渊光谱，可能是有用的传感，并将呈现出某些应用的功率和噪声限制。
2016-07-15 physics.optics
Parallel multifocus optical-resolution photoacoustic microscopy based on tunable acoustic gradient lens and fiber delay network
利用可调声梯度透镜和脉冲延迟技术，研制了一种具有扩展景深的多焦点光声显微镜。TAG透镜设计用于控制激光束的发散角。采用三根不同长度的光纤分别输出三个不同延迟时间的激光脉冲。通过控制激光脉冲的发射时间，我们可以在一次A线数据采集中通过TAG透镜获得三个焦斑。使用垂直倾斜的碳纤维测量的MPAM的DoF为约775微米。横向分辨率估计为2.8微米。一个幻影由钨丝和斑马鱼是用来验证我们的系统的大景深。
2020-09-03 physics.bio-ph physics.optics
Photothermal optomechanics in superfluid helium coupled to a fiber-based cavity
本文介绍了一种光学机械装置的测量，在该装置中，超流氦样品的各种声学模式耦合到基于光纤的光学腔。与最近的工作相比，近轴的腔镜限制的声学模式，我们专注于与氦周围的腔的声学模式。本文提供了一个框架，了解如何声学模式依赖于设备的几何形状。使用光机械诱导的透明度/放大技术观察到的声学模式。这些模式的光机耦合被发现是主要光热。
2016-09-23 physics.flu-dyn physics.optics
Coherent control of acoustic phonons in a silica fiber using a multi-GHz optical frequency comb
由光场和物质之间的相互作用产生的多千兆赫机械振动，也称为声学声子，长期以来一直是研究的主题。近年来，已经开发了专门设计的功能装置来增强光-物质相互作用强度，因为单独通过连续波激光激发声学声子是不够的。然而，在这种结构依赖性增强的情况下，相互作用的强度不能被适当地和即时地控制。我们提出了一种新的技术来控制有效的相互作用强度，这不是通过在空间域中的材料结构，与上述专门设计的功能器件，而是通过在时域中的光的结构。在这里，我们显示了有效的激发和相干控制的声学声子在单模光纤中使用的光学频率梳裁剪的光脉冲训练。我们相信这项工作代表了迈向“梳状物质相互作用”的重要一步。"
2020-04-20 physics.app-ph physics.optics
All-Optical Detection of Acoustic Pressure Waves with applications in Photo-Acoustic Spectroscopy
提出了一种用于声压波检测的全光检测方法。该检测系统是基于剥离（裸）单模光纤。光纤作为标准悬臂梁振动，并且来自光纤的光输出被成像到位移敏感的光检测器。由于没有传统的麦克风，所演示的系统不太容易受到危险环境对传感器的影响。该传感器也适用于高温（高于$200^{\circ}$ C）环境中的测量，在这种环境中，传统麦克风无法工作。通过检测由455 nm LED激发的NO $_2$的光声效应产生的声波来证明全光学检测方法的概念验证，其中实现了约50 ppm的检测灵敏度。
2016-09-15 physics.ins-det physics.optics
Highly efficient compact acousto-optic modulator based on a hybrid-lattice hollow core fiber
本文提出结合Kagomé与管状晶格的HL-HCF声光调制方案，在240 μm光纤上实现1.3 dB/V的最高效率，并制成驱动器小于光纤直径的紧凑器件。
2024-05-02 physics.optics
High-Precision Acoustic Event Monitoring in Single-Mode Fibers Using Fisher Information
针对偏振光纤传感器因输入偏振态不同导致性能不稳定的问题，提出基于Fisher信息的偏振态优化方法，将信噪比从4.3dB提升至37.6dB，实现1.5-15kHz平坦响应，验证了其在高精度声学传感中的有效性。
2025-06-12 physics.app-ph physics.ins-det physics.optics
Laser-Stabilized Fiber Sensing on Terrestrial Field-Deployed Cable for Enhanced Sensitivity
Nokia Bell Labs（诺基亚贝尔实验室）；Silentsys
利用激光频率稳定和探测码优化，在部署的埋地电缆上实现分布式声学传感，80公里范围内高分辨率、高灵敏度定位弱事件。
2026-06-05 physics.optics
Buried Fiber-Optic Geolocalization with Distributed Acoustic Sensing
Tel-Aviv University（特拉维夫大学）
本文提出一种利用分布式声学传感和交通诱导准静态地震信号对埋藏光纤进行地理定位的可扩展方法，通过融合车辆轨迹数据实现亚米级精度的定位。
2026-10-06 eess.IV eess.SP physics.app-ph
Reconfigurable on-chip vortex beam generation via acoustically stimulated Brillouin nonlinear optical radiation
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；CAS Center For Excellence in Quantum Information and Quantum Physics（中国科学院量子信息与量子物理学前沿卓越创新中心）；Anhui Province Key Laboratory of Quantum Network（安徽省量子网络重点实验室）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）；Center for Quantum Information, Institute for Interdisciplinary Information Sciences, Tsinghua University（清华大学交叉信息研究院量子信息中心）
该研究提出了一种基于声学激发的可重构芯片内涡旋光束生成方法，通过微波调制实现高维OAM叠加的灵活生成。
2025-11-20 physics.optics
Ultrasound sensing at thermomechanical limits with optomechanical buckled-dome microcavities
我们描述了使用单片，屈曲圆顶腔超声传感器。在压缩应力薄膜叠层内的图案化分层产生具有密封和空腔区域的高精细度平凹光学谐振器。弯曲的镜子也可以作为一个灵活的膜，高度响应外部压力的变化。由于它们有效的光-声-机械耦合，在低光探询功率和适度的光学（Q ~ 10 ^3）和机械（Q ~ 10 ^2）品质因数下实现了热位移噪声限制的灵敏度。我们预测并验证了宽带（高达5 MHz）空气耦合超声检测，噪声等效压力（NEP）低至~ 30-100 $μ$ Pa/Hz ^[1/2]。这相当于超声波的力灵敏度约为2 x 10^-13 N/Hz ^[1/2]，能够探测到在空气中传播距离约为20 cm的MHz范围的信号。在水中，热噪声限制的灵敏度在很宽的频率范围内（高达~ 30 MHz）得到了证实，NEP低至~ 100-800 $μ$ Pa/Hz ^[1/2]。这些腔体表现出几乎全方位的响应，同时比类似尺寸的压电器件灵敏约3-4个数量级。它们很容易实现为大型阵列，并且自然适合于通过自由空间光束或光纤直接耦合，与竞争光学器件相比，它们提供了显着的实际优势，因此可能对医疗和工业超声成像中的几个新兴应用感兴趣。
2022-06-13 physics.ins-det physics.optics
Event-based Speckle Interrogation for High-Bandwidth Multi-point Optical Fiber Sensing
本文提出基于事件的散斑解调框架，利用事件相机和张量分解实现高带宽多点光纤传感，实验验证了四路压电信号分离及声学传感应用。
2025-09-26 physics.optics
Optomechanical circulator with a polaritonic microcavity
本文从理论上研究了具有非零轨道动量的贝塞尔光束泵浦下半导体微腔中的光-机相互作用。由于轨道动量从光转移到声子，微腔可以充当声循环器：它将入射声子的传播方向顺时针或逆时针旋转一定角度。由于光机械加热和冷却效应，循环器也可以用作发射具有非零角动量的声音的声学激光器。我们的计算表明，半导体微腔的紧凑的可集成的光机械器件的潜力。
2021-05-24 cond-mat.mes-hall physics.optics
Theory of Stimulated Brillouin Scattering in Fibers for Highly Multimode Excitations
本文建立了适用于任意输入和光纤结构的受激布里渊散射理论，证明高度多模激发可通过增益展宽和较弱模间增益显著提高SBS阈值，并在160模式光纤中实现6.5倍提升。
2023-04-18 physics.optics
Formal selection rules for Brillouin scattering in integrated waveguides and structured fibers
本文推导了结构波导中受激布里渊散射（SBS）的形式选择规则。使用群论的方法，我们展示了波导对称性如何决定的光学和声学模式相互作用的前向和后向SBS。我们提出了一个一般的框架来确定这种相互作用，并给出了重要的例子SBS波导与矩形，三角形和六边形对称。说明了光学模简并度的重要作用。这些选择规则对于基于SBS的器件设计和充分理解结构波导中SBS的物理特性是重要的。
2014-12-12 physics.optics
High-Resolution Coherent DFS Over 20km Ultra-Low-Loss Anti-Resonant Hollow-Core Fiber with Live Traffic
Nokia Bell Labs（诺基亚贝尔实验室）；State Key Laboratory of Optical Fiber and Cable Manufacture Technology, Yangtze Optical Fibre and Cable Joint Stock Limited Company (YOFC)（光纤和光缆制造技术国家重点实验室，长飞光纤光缆股份有限公司）；Silentsys；Nokia Networks France, Optics division（诺基亚法国网络公司，光学部门）
研究通过20公里超低损耗抗谐振空心光纤实现亚米级相干DFS，检测声学振荡，不干扰相邻通道1.2Tbps实时交通。
2026-04-06 physics.optics
Optical-resolution photoacoustic microscopy by use of a multimode fiber
我们演示了光学分辨率光声显微镜（OR-PAM），其中光场聚焦和扫描使用数字相位共轭（DPC）通过多模光纤。使用数字装置在整个视场中扫描焦点，并且由换能器收集感应的声学信号。获得了由两个吸收线制成的结的光学分辨率光声图像，并且我们报告了在201μm × 201 μ m的视场内分辨率小于1.5μm。使用多模光纤的光学激励部分可以铺平道路的微型内窥镜，可以提供光学分辨率的光声图像在大的光学深度。
2013-04-18 physics.optics
Opto-Mechanical Interactions in Multi-Core Optical Fibers and Their Applications
包含多芯的光纤正朝着空分复用光通信网络中的容量增强的方向发展。在许多情况下，光纤被设计用于芯之间的光功率的可忽略的直接耦合。然而，芯仍然嵌入在单个机械统一的包层中。由光纤包层几何形状支持的弹性（或声学）模式与多个芯重叠。声波可以通过电致伸缩在任何芯中被光激发。一旦被激发，声波也可以在其他芯中引起对光波的光弹性扰动。这种光-机械耦合引起芯间交叉相位调制效应，即使在直接光学串扰非常弱时也是如此。交叉相位调制频谱达到数百兆赫的频率。它可能由离散和狭窄的峰组成，也可能变得准连续，这取决于几何布局。在谐振频率的效果的幅度是可比的芯内交叉相位调制由于克尔非线性。两个潜在的应用被证明：单频光电振荡器，不需要射频电滤波器，和点传感的多芯光纤的包层外的液体，在那里光不能到达。
2020-11-03 physics.app-ph physics.optics
Numerical Model of a Multiple-Input-Multiple-Output Distributed Acoustic Sensing System with Joint Phase and Birefringence Estimation
LTCI Lab, Télécom Paris, Institut Polytechnique de Paris（巴黎理工学院电信学院 LTCI 实验室）
本研究提出并验证联合相位与双折射估计的MIMO-DAS系统数值模型，采用偏振复用编码序列实现与WDM传输共存，可估计静态及动态应变下的双折射与相位，提升扰动检测灵敏度。
2026-08-07 eess.SP physics.optics
All-fiber broadband spectral acousto-optic modulation of a tubular-lattice hollow-core optical fiber
本文首次提出基于管状晶格空心光纤的宽带声光陷波滤波器，利用声致动态长周期光栅实现612 nm范围调谐及深度超过60%的调制。
2023-11-13 physics.optics
Spontaneous Brillouin Scattering in a Few-Mode Optical Fiber
Department of Natural Sciences, International Christian University（国际基督教大学自然学部）
该研究通过异频检测在 few-Mode 光纤中观测并定量分析了自发布里渊散射，揭示了前向和后向散射机制及其物理特性，为量子应用和光机械学提供了新视角。
2026-01-10 physics.optics quant-ph
Fiber Bragg grating-based acoustic sensing system enabled by ML-trained, sub-picometer-tunable hybrid III-V/SiN lasers
Axalume Inc.（Axalume公司）；Michigan State Univ.（密歇根州立大学）
提出一种机器学习训练的混合III-V/SiN可调谐激光器，实现亚皮米级波长控制，用于光纤布拉格光栅声学传感系统，实现高灵敏度、多通道分布式声发射检测与自适应空间定位。
2026-07-09 cs.SY eess.SY physics.optics
Distributed acoustic sensing for ocean applications
本研究围绕海洋应用中的分布式声学传感（DAS）展开，介绍其技术原理、进展及采集参数影响，并通过海洋观测站计划区域有线阵列数据演示其对多种声源的检测能力。
2025-08-26 physics.geo-ph physics.optics
All-optical pulse compression of broadband microwave signal based on stimulated Brillouin scattering
从理论和实验两方面研究了光纤中受激布里渊散射（SBS）脉冲压缩技术。宽带微波信号被电光调制到注入光纤一端的泵浦光波上。光纤中的声波继承了泵浦光的振幅和相位信息，声波与泵浦光的耦合导致了泵浦光和微波信号的自相关过程。通过对SBS耦合方程的推导表明，泵浦光放大后的短脉冲探测光具有自相关公式的性质。宽带微波信号的全光脉冲压缩是在检测到的探测脉冲与无SBS相减后实现的。进行了概念验证实验。在4.3GHz载波频率下，成功实现了扫频范围为1GHz的线性调频微波信号的脉冲压缩，与理论分析结果吻合较好。
2015-12-25 physics.optics
Polygon Coherent Modes in aWeakly Perturbed Whispering Gallery Microresonator for Efficient Second Harmonic, Optomechanic and Frequency Comb Generations
我们在锂酸盐微盘中观察到高光学品质因数（Q）的多边形和星形相干光模。与之前通过变形微腔在较低机械和光学Q下实现的多边形模式相反，我们采用锥形光纤的弱扰动来形成多边形模式。所得到的多边形模式的高腔内光功率以高效率触发二次谐波产生。结合高机械Q腔的优点，首次观察到光机械振荡。最后，我们观察到频率微梳产生的多边形模式与一个超稳定的锥盘耦合机制。
2020-05-20 physics.optics
Beyond the fundamental noise limit in coherent optical fiber links
众所周知，温度变化和声学噪声影响沿光纤的超稳频率传播。通常采用有源稳定技术来补偿光纤引起的相位噪声。然而，尽管有这种补偿，最终的链路性能仍然受到所谓的延迟未抑制光纤噪声的限制，该延迟未抑制光纤噪声与光在光纤中的传播延迟有关。在本文中，我们展示了一种数据后处理方法，使我们能够克服这一限制。我们实现了在远程链路端传输的光信号和往返信号之间的减法算法。以这种方式，获得了超过延迟未抑制噪声所施加的基本限制的6 dB的改善。这一结果将远程光学时钟之间的可能比较的分辨率提高了2倍。我们证实了理论预测与实验数据上获得的47公里的城域光纤链路，并提出如何扩展这种方法的频率传播的目的。
2014-07-01 physics.optics
Observation of the Talbot effect from a surface acoustic wave dynamic grating
本研究基于光纤扫描光学干涉仪在SAW法布里-珀罗腔上观测到声表面波动态光栅的Talbot效应，发现幅值可超调相项的调幅项，且弯曲波前下仍存在传统Talbot长度，为声表面波成像提供新方法。
2024-09-17 physics.optics
Spatiotemporal Control of Ultrafast Pulses in Multimode Optical Fibers
研究通过定制超短光脉冲的时空结构，克服多模光纤中色散和模式色散的限制，合成具有预定义动力学的光态，推动多模光通信、成像及超快光物质相互作用等激光技术发展。
2024-02-19 physics.optics
Creating very slow optical gap solitons with inter-fiber coupling
我们表明，间隙声孤子，即，利用在有限域上线性耦合到非布拉格光纤的光纤布拉格光栅，可以产生具有与声音模式电致伸缩耦合的光学间隙孤子，其速度低至小于光速的2.5%。到达耦合区域的非布拉格光纤中的向前和向后移动的光脉冲同时耦合到布拉格光纤中并形成移动孤子，然后移动孤子传播到耦合区域之外。
2010-11-21 nlin.PS physics.optics
