Microcavity-enhanced Kerr nonlinearity in a vertical-external-cavity surface-emitting laser
自锁模已经成为垂直外腔面发射激光器产生超短脉冲的一条新兴途径。在我们的工作中，一个强大的克尔非线性，到目前为止，假定引起锁模操作的证据和强大的非线性增强的微腔被揭示。我们提出了依赖于波长的测量的非线性吸收和非线性折射率变化的增益芯片使用Z扫描技术。我们报道了（InGa）As/Ga（AsP）材料系统在接近激光设计波长处的负非线性折射率高达1.5E-11 cm ~ 2/W，这可能导致克尔透镜效应。我们表明，通过改变探测光束相对于增益芯片的入射角，克尔非线性可以进行波长调谐，随着微腔共振移位。这样的发现可能最终导致新的概念，定制的自锁模行为，实现了独特的克尔透镜芯片设计的成本效益，强大的和紧凑的fs脉冲半导体激光器。
2018-08-09 physics.optics
Enhanced Kerr electro-optic nonlinearity through cascaded Pockels effects
我们证明了一个大的增强克尔电光非线性通过级联泡克尔斯效应在畴反转铁电晶体。我们设计了一种可以同时实现级联普克尔斯效应和二次谐波产生的结构。不同偏振的基波光之间的能量耦合导致了大的非线性相移，从而产生了有效的电光非线性折射率。有效非线性可以是正的，也可以是负的，这使得二次谐波谱向耦合中心移动，从而为有效电光非线性折射率的测量提供了一种方法。相应增强的克尔电光非线性比本征值高出三个数量级以上。这些结果为在非中心对称晶体中利用外加电场代替光强来控制非线性相位提供了一种可能。
2015-02-13 physics.optics
Semi-discrete solitons in arrayed waveguide structures with Kerr nonlinearity
我们构建了光学半离散复合孤子（SDCS）的家庭，与一个或两个独立的传播常数，由一个平面平板波导，XPM耦合到一个周期性的条纹阵列的支持。这两种结构都具有立方非线性特征，并支持具有相互正交偏振的本征模式。我们报告三种SDCS，奇数，偶数和扭曲的，第一种类型是稳定的。相位倾斜孤子的横向运动，具有潜在的应用光束转向，被认为是太。
2008-05-19 physics.optics
Giant enhancement and sign inversion of optical Kerr nonlinearity in random high index nanocomposites near Mie resonances
高折射率介质纳米天线在米氏型共振激发下表现出极大的光学非线性增强。这种纳米结构在过去的几年里一直受到研究人员的积极研究。本文首次对高折射率（GaP）球纳米复合材料在532 nm波长处的光学克尔效应进行了数值分析研究。这是通过三维时域有限差分（FDTD）模拟。计算了$0.8$ ~ $μ$ m厚纳米复合材料和超表面的有效非线性折射率。结果表明，纳米复合材料的光学克尔非线性上升的订单接近米氏共振，并可能超过二阶折射率的散装材料。结果表明，在Mie共振附近，有效光学克尔系数的符号是相反的。这种效应可能是在开发非线性光学元器件的兴趣。
2020-07-09 physics.optics
Nonlinear dynamical tunneling of optical whispering gallery modes in the presence of a Kerr nonlinearity
利用耦合回音壁模研究了光学微腔中克尔非线性效应对动态隧穿的影响。我们选择的模型系统是“分插滤波器”，它包括一个光学微腔和两个耦合到腔的波导。由于倏逝场在波导上的散射，微腔中的回音壁模形成双峰，其在光谱中表现为分裂。由于这些双峰可以被看作是两个不同的动态状态之间的动态隧穿与空间重叠的光谱特征，克尔非线性对双峰的影响进行了数值研究的立方非线性和动态隧穿之间的关系在更一般的上下文中。在数值实现的模型系统，它是观察到的双峰显示在其传输曲线的克尔非线性腔中的增加的一个转折。同时，一个旋转模式在传输中变得比另一个占主导地位，因为双重态中的两个状态具有不均匀的线宽。通过使用耦合模理论，基本模式动力学的现象的理论建模和澄清。
2015-12-15 physics.optics
Kerr-nonlinearity Enhanced Conventional Photon Blockade in Second-order-nonlinear System
在最近的出版物[Phys.Rev.B87，235319（2013）]中，研究了二阶非线性系统中低频模式的常规光子阻断（CPB）。本文研究了低频腔中填充克尔非线性效应的二阶非线性系统中高频模的光子带隙。通过求解主方程和计算零延迟时间的二阶关联函数$g^{(2)}(0)$，可以在高频腔中获得强的光子反聚束。通过解析计算找到了强反聚束的最佳条件，并对最佳条件进行了讨论。我们发现，克尔非线性可以增强CPB效应。此外，该方案对储层温度不敏感，这使得目前的系统更容易在实验上实现。
2020-01-16 physics.optics
Pockels effect induced strong Kerr nonlinearity in a lithium niobate waveguide
State Key Laboratory of Extreme Photonics and Instrumentation, College of Optical Science and Engineering, Zhejiang University（浙江大学光学工程研究所极端光子学与仪器国家重点实验室）；ZJU-Hangzhou Global Scientific and Technological Innovation Center, Zhejiang University（浙江大学杭州全球科创中心）；Jiaxing Key Laboratory of Photonic Sensing & Intelligent Imaging, Intelligent Optics & Photonics Research Center, Jiaxing Research Institute, Zhejiang University（浙江大学嘉兴研究院智能光学与光子学研究中心光敏与智能成像嘉兴市重点实验室）
利用波克尔斯效应在锂铌酸波导中诱导强 Kerr 非线性，实现高输出功率和宽波长范围的四波混频效果，为光谱学等应用提供新可能。
2025-12-11 physics.optics
Gaussian pulse dynamics in gain media with Kerr nonlinearity
利用Kantorovitch方法结合高斯近似，推导了具有一般横向和光谱增益分布的色散克尔介质中空间、时间和时空光传输的运动方程。通过将变分方程改写为时间和空间高斯q参数的微分方程，得到了克尔效应的光学ABCD矩阵，一般的横向增益分布和非抛物光谱增益滤波。通过添加相应的ABCD矩阵，可以很容易地考虑到进一步的影响。应用包括增益光纤中的时间脉冲动力学和体增益介质中的光束传输或时空脉冲演化。作为例子，研究了克尔透镜锁模激光器谐振腔中的稳态时空高斯脉冲动力学。
2011-03-14 physics.optics
Interaction of orthogonal-polarized waves in 1D metamaterial with Kerr nonlinearity
对一维超材料中波的传播进行了理论研究。利用广义非线性和色散的投影算子方法，导出了考虑两个极化的电磁波的非线性演化方程组。该系统描述了具有给定偏振的相反方向的波的相互作用。克尔非线性和德鲁德色散的特殊情况下被认为是。在这样的近似中，它导致相应的非线性方程组，推广了Schäfer-Wayne方程组。在慢变化的信封的情况下，特定的解决方案被发现，绘制和分析千兆赫兹范围内。得到了正交偏振波相互作用方程组的行波解，并给出了相应的非线性色散关系的显式表达式。
2018-02-26 physics.optics
High Kerr nonlinearity hydrogenated amorphous silicon nanowires with low two photon absorption and high optical stability
我们证明了光学稳定的非晶硅纳米线具有高非线性优值（FOM）~5和高非线性Re（γ）= 1200 W-1 m-1。我们在整个实验过程中没有观察到这些参数的退化，包括在至少一个小时的时间尺度上以2 W耦合峰值功率（即~2GW/cm 2）操作的系统研究。
2014-05-12 physics.optics
A method to determine formation position of comb teeth of Kerr micro-comb under the influence of and nonlinearity
本文提出一种基于不同边模泵浦阈值的方法，用于确定具有二阶和三阶非线性的微环腔中边模梳齿的形成位置，并通过二阶自相关函数光谱模拟验证了其量子动力学解释与实验结果一致。
2023-07-31 physics.optics
Optical vortex soliton with self-defocusing Kerr-type nonlocal nonlinearity
发展了一种计算自散焦Kerr型非局域非线性涡旋光孤子的数值方法。采用数值模拟的方法，研究了涡旋光孤子的传输特性和相互作用特性。
2008-11-30 physics.class-ph physics.optics
Review of measurements of Kerr nonlinearities in lithium niobate: the role of the delayed Raman response
我们回顾了文献中关于锂的克尔非线性的测量。特别令人感兴趣的是分离的电子克尔非线性的值和延迟拉曼非线性的强度。讨论了LN中喇曼响应的光谱形状，并将其限制在泵浦光沿光轴偏振的情况下。这种配置是重要的所谓的0型非临界相互作用，这是用于QPM设备和最近的超连续谱产生和几个周期的孤子压缩实验。
2012-11-07 physics.optics
Kerr-Nonlinearity Assisted Exceptional Point Degeneracy in a Detuned PT-Symmetric System
本文提出利用克尔非线性快速自调谐方案，通过调节入射波强度补偿耦合谐振器中的初始畸变，从而在失谐PT对称系统中逼近奇异点，为完全控制近奇异点参数提供新途径。
2024-01-18 physics.optics
In situ control of integrated Kerr nonlinearity
纳米光子腔中的克尔非线性为探索基础物理科学和开发新型光子技术提供了一个多功能平台。这是由精确的色散控制和纳米结构的显著场增强驱动的。除了色散和泵浦工程之外，克尔非线性的直接控制可以释放光子系统的最终性能和功能。在这里，我们报告的现场控制集成克尔非线性通过其与级联的普克尔斯非线性过程的相互作用。在不改变光子晶体结构的情况下，实现了动态范围超过10dB的克尔非线性调谐.与标准的线性透射相比，在非线性光谱中观察到Fano共振。这证实了竞争光学非线性路径之间的量子干涉。除了非线性增强，我们还展示了新的能力，以抑制材料的固有非线性。最后，我们利用可调非线性来控制光谱亮度和单光子产生的符合与偶然比。这项工作为在量子水平上实现光学非线性过程的完全纳米级控制铺平了道路。
2021-11-30 physics.optics quant-ph
Enhanced optical Kerr effect method for a detailed characterization of the third order nonlinearity of 2D materials applied to graphene
使用增强的光学外差光学克尔效应的方法和理论描述的光束，单层石墨烯，和它的衬底之间的相互作用，我们提供的石墨烯三阶非线性光学响应的理论模型所提出的问题的实验答案。特别是，我们分别测量的非线性极化率的两个主要张量分量的时间响应，我们验证的假设，面外张量分量是小的，我们量化的基板上的测量系数的光学影响。我们的方法可以应用于其他二维材料，因为它主要依赖于厚度和波长之间的小比率。
2017-11-30 physics.optics
Kerr-Nonlinearity-Induced Mode-Splitting in Optical Microresonators
光学微谐振器中的克尔效应对于集成光子器件起着重要作用，并且能够实现三次谐波产生、四波混频以及基于微谐振器的频率梳的产生。在这里，我们实验证明，克尔非线性可以分裂超高Q值的微谐振腔谐振的两个连续波激光器。共振分裂是由自相位调制和交叉相位调制引起的，并且反直觉地使不同波长的两个激光器能够同时在相同的微谐振器模式中共振。我们开发了一个泵浦探测光谱方案，使我们能够测量功率依赖的共振分裂高达35腔线宽（对应于52 MHz）在10 mW的泵浦功率。将谐振分离一个腔线宽所需的功率仅为286 $μ$ W。此外，我们证明了三重共振分裂时，考虑到四波混频和两个反向传播的探测激光。这些克尔分裂是感兴趣的应用，需要在光学控制的偏移，如两个共振。用于光学机械耦合到声子模式、光学存储器和可精确调节的光谱滤波器。
2021-01-25 physics.optics
Kerr Nonlinearity Induced Nonreciprocity in dissipatively coupled resonators
针对线性情形无非互易性的双谐振器-波导耗散耦合系统，论文基于 Hamiltonian 与输入-输出关系证明 Kerr 非线性及双稳性可产生显著且可独立监测的非互易激发。
2024-04-26 physics.optics
Control spontaneous symmetry breaking of photonic chirality with reconfigurable anomalous nonlinearity
非线性系统中的自发对称性破缺提供了一种统一的方法来理解从希格斯机制[1]和超导性[2]到生态稳定性[3]和基因组生成[4]等截然不同的现象。自发对称性破缺通常被认为是具有固定发生条件和性质的非线性系统的内在性质，因为非线性相互作用的形式和大小不能被修改[5]。在这里，我们报告的发展可重构克尔光学非线性控制自发对称性破缺。这是通过本征克尔和级联二阶非线性过程之间的干涉实现的[6]。反常克尔效应包括负的自相位调制和竞争非线性过程之间的强度调谐已被证明。利用可重构克尔非线性，实现了对光子手性自发对称性破缺的原位抑制和促进。这项工作可以授权的实验研究自发对称性破缺在未开发的制度，并激发新的光子功能的发展。
2022-08-10 physics.optics
Jackiw-Rebbi states in interfaced binary waveguide arrays with Kerr nonlinearity
本文系统地研究了自聚焦和自散焦两种情况下，在克尔非线性作用下，二元波导阵列中量子相对论Jackiw-Rebbi态的光学模拟.利用打靶法可以精确计算这些非线性Jackiw-Rebbi态的局域分布。我们发现这些非线性Jackiw-Rebbi态有一个非常有趣的特征，它完全不同于所有其他已知的非线性局域结构，包括光孤子。也就是说，具有较高峰值振幅的非线性JR态的轮廓可以完全包络具有较低峰值振幅的非线性JR态。我们证明了具有正非线性系数的介质可以支持稳定的Jackiw-Rebbi态，而具有负非线性系数的介质只能支持具有低峰值振幅的Jackiw-Rebbi态。发现了二元波导阵列中非线性Jackiw-Rebbi态失谐量的一般规律。
2019-09-07 physics.optics
Single-photon transport in one-dimensional coupled-resonator waveguide with second order nonlinearity coupling to a nanocavity containing a two-level atom and Kerr nonlinearity
研究了在非级联结构下，二阶非线性材料与附加腔耦合的一维波导中的可控单光子散射，其中附加腔中嵌入二能级原子并填充有克尔非线性材料.在考虑二阶非线性耦合的情况下，我们分析了三种不同耦合形式的传输特性：（1）二能级原子被激发时没有克尔非线性;（ii）在没有二能级原子的情况下，克尔非线性被激发。(iii)二能级原子和克尔非线性都被激发。透射和反射振幅的离散坐标方法获得的三种情况。结果表明，三种不同的耦合形式都可以调节光波导的传输特性，表明该方案可以作为单光子开关来控制单光子在一维耦合谐振波导中的传输和反射。我们将结果与[Phys. Rev. A 85，053840（2012）]进行了比较，并发现了优势。
2020-01-16 physics.optics quant-ph
Enhanced Kerr nonlinearity for self-action via atomic coherence in a four-level atomic system
通过求解原子能级的密度矩阵方程，详细研究了在基态之间存在退相的四能级原子系统中，电磁感应透明对自作用的光学克尔非线性的增强作用.在四能级系统中，探测光引起的基态的能量移动对三阶极化率的影响主要有三个方面。在这个四能级系统中，三个贡献之间的量子干涉不仅能比具有相同特征参数的三能级系统更有效地提高三阶极化率，而且能使其实部与虚部之比可控。由于两个基态之间的退相和相长量子干涉，最有效的增强通常发生在由原子跃迁频率差和耦合拉比频率确定的偏移处。
2002-11-01 physics.optics
A full vectorial model for pulse propagation in emerging waveguides with subwavelength structures part I: Kerr nonlinearity
脉冲通过具有亚波长特征、非均匀横向结构和高折射率对比度的波导的传播在存在非线性效应的情况下不能使用现有模型准确地描述。在这里，我们报告了一个广义的全矢量模型的非线性脉冲传播的发展，并表明，与标准的脉冲传播公式，z分量的导模起着关键作用，这些新的结构，并导致广义定义的非线性系数$γ,$ $A_{eff}$，和模式的正交性。虽然新的定义在某些限制下降低到标准定义，但对于新兴的波导和微结构光纤，预测了显著的差异，包括$\sim2$的因子，$γ$的值更高。
2008-12-10 physics.optics
Experimental Characterization of Ultrafast, Tunable and Broadband Optical Kerr Nonlinearity in Graphene
在本研究中，我们系统地测量了近红外光谱的依赖性，亚皮秒的时间演化和脉冲宽度的依赖性的有效克尔系数（$n_{2,eff}$）的石墨烯在数百飞秒制度。通过量子理论证实使用Z扫描技术测量的光谱依赖性，以提取$n_{2,eff} \propto λ^2$依赖性。使用时间分辨的Z扫描测量提取的时间演化示出了在零延迟时间处达到峰值并且在载流子弛豫的时间尺度上弛豫的非线性响应。由于克尔型响应起源于光致载流子布居数的差异，因此非线性响应演化的时间尺度是适当的。的$n_{2,eff}$示出的脉冲宽度归因于相对加热和冷却时间的载体的依赖性。当脉冲持续时间与衰减常数在相同的时间尺度上时，这种依赖性很强。在我们的整个研究中，$n_{2,eff}$保持阳性。
2019-03-18 physics.optics
Measurements of Optical Kerr Nonlinearity n2 in Compressed Gases
本文实验测量了 Ar、N2 和 CO2 在 1–11 bar 压力及 50–500 fs 脉宽下的克尔非线性系数 n2，首次给出常压 CO2 的 n2 值，并揭示了压力与脉宽对有效 n2 和惯性分量的影响。
2025-08-21 physics.optics
High Kerr nonlinearity of water in THz spectral range
在太赫兹频率范围内的各种材料的非线性折射率系数的值超过在可见光和NIR范围内的几个数量级。报道了用宽带脉冲太赫兹光束Z扫描法直接测量液态水的非线性折射率系数。实验结果表明，水的非线性折射率系数为正，在太赫兹波段可达3.5 $\times$ × 10 $^{-10}$ cm $^{2}$/W，比可见光和近红外波段高出6个数量级。
2019-02-04 physics.optics
Black and gray spatial optical solitons with Kerr type nonlocal nonlinearity
本文发展了一种数值计算具有Kerr型非局域非线性的黑孤子和灰孤子的方法。作为非局域情形的两个例子，讨论了具有指数衰减非局域响应和高斯非局域响应的灰孤子。对于这两种非局域情形，给出了非局域灰孤子尾的解析形式，得到了非局域灰孤子最大横向速度与特征非局域长度的解析关系.
2008-11-19 physics.class-ph physics.optics
Enhancing quantum correlations and entanglement in an optomechanical system via cross-Kerr nonlinearity
在这项工作中，我们从理论上研究的量子关联存在于一个光学机械系统调用一个额外的交叉克尔耦合之间的光学和机械模式。在实验可实现的条件下，我们首先表明，一个显着增强的稳态纠缠可以实现在一个相当低的驱动功率，这也是非常强大的系统参数和环境温度。然后，我们采用高斯量子不和谐作为证人的真正的量子相关性存在于系统中，并讨论其依赖于交叉克尔非线性。
2016-12-21 physics.optics quant-ph
Kerr nonlinearity, self-injection locking and correlation in a microresonator
本文提出利用克尔非线性微腔和两台自注入锁定激光器实现非简并四波混频，产生空间分离的相关光学谐波，并通过晶体回音壁模式谐振器实验验证理论预测。
2025-06-10 physics.optics
Optical Kerr nonlinearity of arrays of all-dielectric high index nanodisks in the vicinity of the anapole state
高折射率纳米粒子的非线性光学性质在anapole状态下得到提升。研究人员深入研究了这种现象，认为它有可能用于各种应用。在这项工作中，非线性光学克尔效应的无序和正方形晶格超颖表面的GaP纳米盘的影响作为一个功能的磁盘的大小在附近的anapole状态在532 nm的波长。当纳米盘的尺寸接近于亚极态时，超颖表面的有效二阶折射率呈指数增长。在接近阿那波勒态时，有效二阶折射率的符号被反转。正方形点阵超颖表面的有效非线性克尔系数的绝对值高于无序排列的纳米盘。在接近的阿那坡极状态的有效二阶折射率的绝对值是一个数量级高于在非阿那坡极共振的无序超表面组成的纳米盘或球。
2020-06-11 physics.optics
A hierarchy of coupled mode and envelope models for bi-directional microresonators with Kerr nonlinearity
本文研究了双向抽运克尔非线性环形微谐振腔中反向传播波的相互作用。我们引入了一个层次的模式扩展和包络函数的腔线宽和非线性，色散，和重复率设置在不同的时间尺度上的演变，并提供了一个详细的推导相应的层次的耦合模式和Lugiato-Lefever方程。详细阐述了反向传播波的动力学方程中重复频率的冲刷效应。
2020-05-02 nlin.PS physics.optics
Light storage in wavy dielectric grating with Kerr nonlinearity
本研究提出一种具有克尔非线性的波纹介质光栅结构，利用光学双稳态间接激发对称保护BIC实现无损耗光存储，可通过特定光场擦除存储信息，适用于光存储与开关器件。
2024-06-25 physics.optics
Generation of quantum states with nonlinear squeezing by Kerr nonlinearity
具有非线性压缩的量子态是高阶正交相位门的确定性实现的必要资源，而高阶正交相位门又足以用于高级量子信息处理。我们证明，这类状态可以确定性地准备采用一个单一的克尔门伴随着适当的高斯处理。所需的克尔耦合依赖于初始系统的能量，可以任意小。我们还采用数值模拟来分析缺陷的影响，并显示在何种程度上可以忽略不计。
2021-05-11 physics.optics quant-ph
Linear and Nonlinear Coupling of Light in Twin-Resonators with Kerr Nonlinearity
本研究探究含Kerr非线性的高Q值双谐振器的光耦合机制，实验观测到低功率下可调谐模式分裂、高功率下自发对称性破缺效应，结果获理论模型支撑，为耦合谐振器在多领域的高功率应用提供参考。
2024-11-02 physics.optics
Analysis of a Quantum Nondemolition Measurement Scheme Based on Kerr Nonlinearity in Photonic Crystal Waveguides
讨论了利用光子晶体波导中克尔效应引起的交叉相位调制实现光子数量子非破坏测量的可行性。特别地，我们推导了两个模式在PCW中的传播方程以及它们之间的三阶非线性耦合。减小的群速度和小的截面积的PCW导致增强的相互作用相对于散装材料。我们表明，在原则上，这样的实验可能是可行的与当前的光子技术，虽然它们是有限的材料特性。我们的传播方程的分析是足够的一般适用于研究孤子的形成，全光开关，并可以扩展到涉及其他订单的非线性过程。
2006-03-16 physics.optics quant-ph
Kerr nonlinearity effect on light transmission in one dimensional photonic crystal
数值研究了克尔非线性效应对一维$δ$函数光子晶体透射谱的影响。研究发现，光子带隙宽度的增加或减少取决于克尔非线性的符号和强度。我们发现，任何数量的自聚焦非线性$(α>0)$导致的PBG宽度的增加，导致光的本地化。然而，对于散焦非线性，我们发现了一个范围的非线性强度，当非线性强度增加时，光子带隙宽度减小，并且发现了一个临界非线性强度$|α_{c}|$，在该强度以上，行为被逆转。在该临界值下，光子晶体变得透明，并且光子带隙被抑制。我们还研究了一维光子晶体的透射谱对入射角和偏振态的依赖性。我们发现透射率的最小值随入射角的增大而增大，但似乎与偏振无关。我们还发现，当入射角增加时，TE模的光子带隙（PBG）位置向低波长移动，而TM模的光子带隙位置向长波长移动。
2020-12-22 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Parity-Time Symmetry-Enhanced Simultaneous Magnon and Photon Blockade in Cavity Magnonic System
在最近的演示常规磁振子封锁的主要挑战是增加系统的非线性，特别是在耗散通道相比。人们可以考虑克尔非线性，通过它，腔磁振子系统中的磁振子阻塞是可能的，只要克尔非线性比腔和磁振子模耗散率强得多。在本文中，我们考虑了PT对称腔磁振子系统，研究了PT对称相位对磁振子统计的影响，从而研究了磁振子阻塞。我们表明，PT对称的相位，这是通过适当选择系统参数，可以放松的要求，大克尔非线性，这样一个完美的磁振子封锁，可以很容易地获得，即使在一个小的克尔非线性值。令人惊讶的是，虽然在该方案中没有光子克尔非线性，光子阻塞也可以同时发生与磁振子阻塞。这一结果是由PT对称相位引起的，PT对称相位可以产生有效的光子克尔非线性。
2022-09-09 physics.optics quant-ph
Effects of Kerr nonlinearity in physical unclonable functions
我们解决的问题，是否存在的克尔非线性多重散射光学介质提供任何优势，物理不可克隆功能的设计。我们的研究结果表明，在某些条件下，非线性物理不可克隆功能可以更强大的对潜在的克隆的介质，相对于他们的线性对应物，已被利用在各种加密应用的背景下。
2022-11-21 cs.CR physics.app-ph physics.optics
Instability of speckle patterns in random media with noninstantaneous Kerr nonlinearity
在克尔非线性随机介质中，非线性介质响应的非瞬时特性对多次散射散斑图的不稳定性有很大影响。超过不稳定阈值的自发散斑动力学的基本时间尺度由时间$T_{\mathrm{D}}$和$τ_{\mathrm{NL}}$中的最大者设定，其中$T_{\mathrm{D}}$是多次散射波传播通过随机样本所需的时间，而$τ_{\mathrm{NL}}$是非线性的弛豫时间。非线性的惯性性质应该使不稳定现象的实验观察复杂化。
2003-01-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft physics.optics
Optical Kerr nonlinearity of dielectric nanohole array metasurface in proximity to anapole state
超颖表面由于其突出的光学特性引起了研究者的极大关注。特别地，超颖表面可以由具有强场限制和基本上抑制的散射的光学阿那极点共振的结构组成。因此，这种纳米结构显示出增强的非线性光学性质。本文通过三维时域有限差分法模拟，研究了具有圆形纳米孔的高折射率介质超颖表面中的阿纳极模的能力。在阿那普尔态附近，有效的光学克尔非线性增加了几个数量级。同时，超颖表面的光透射率可以达到高达1的高值。
2022-05-27 physics.app-ph physics.optics
Modulating Low-Power Threshold Optical Bistability by Electrically Reconfigurable Free-Electron Kerr Nonlinearity
本文提出通过静态偏压调制重掺杂半导体中自由电子浓度，实现克尔非线性的电可重构，使光学双稳态功率阈值可调超两个数量级，低至10微瓦，为电光调制器发展提供新途径。
2025-09-06 physics.optics quant-ph
High 3rd Order Optical Kerr Nonlinearity of PdSe2 Di-chalcogenide 2D Films for Nonlinear Photonic Chips
二硒化钯（PdSe 2）作为一种新型的层状贵金属硫属化合物材料，因其优异的光学和电学性能而受到广泛关注。在这项工作中，一个强大的三阶非线性光学响应的二维PdSe 2薄膜的报告。我们进行了开放孔径（OA）和闭孔（CA）Z扫描测量与飞秒脉冲激光在800 nm的非线性吸收和非线性折射，分别调查。在OA实验中，我们观察到源于\b{eta} = 3.26 x 10-8 m/W的PdSe 2膜中的大二光吸收（TPA）的光限幅行为。在CA实验中，我们测量了对应于n2 = -1.33 x 10-15 m2/W的大的负克尔非线性的峰谷响应，比体硅大两个数量级。此外，还表征了n2作为激光强度的函数的变化，其中当增加入射激光强度时，n2的幅度减小，在高强度下在n2 = -9.96 X 10-16 m2/W处变得饱和。研究结果表明PdSe 2具有优异的三阶非线性光学特性，在高性能非线性光子器件方面具有很大的潜力。
2021-06-30 physics.optics
Optical Kerr nonlinearity of dielectric nanohole array metasurfaces with different hole shapes near the anapole state
本研究通过三维时域有限差分模拟，验证不同孔形高折射率介电纳米孔阵列超构表面的anapole态存在性，探究其近anapole态的光学克尔非线性，发现方形孔最优且非线性系数可比无结构薄膜高三个数量级。
2023-12-18 physics.app-ph physics.optics
Weak Kerr Nonlinearity Boosts the Performance of Frequency-Multiplexed Photonic Extreme Learning Machines: A Multifaceted Approach
该研究通过理论、数值与实验结合的方式，揭示弱克尔非线性可通过四波混频效应高效混合信息，显著提升频分复用光子极限学习机的任务性能，且低功率下即可实现该增益。
2023-12-19 cs.ET cs.NE physics.optics
Optical Kerr nonlinearity of disordered all-dielectric resonant high index metasurfaces with negative refraction
首次估计了负折射材料的光学克尔效应。这是通过三维时域有限差分（FDTD）模拟的无序双分散超颖表面组成的高折射率（GaP）球在532 nm的波长。超颖表面包括随机布置在平面上的球形颗粒，其具有接近磁和电偶极子Mie共振的两个尺寸。超颖表面的有效非线性折射率的实部是在超颖表面具有负折射率的Mie共振附近计算的。在负折射条件下，光学克尔非线性有一个峰值。通过浓度跃迁到负折射态，研究了双分散超颖表面的折射率随强度的变化。结果表明，当有效线性折射率接近零时，单层超颖表面的非线性克尔系数有最大值。
2020-03-18 physics.app-ph physics.optics
Strong micro-macro entanglement from a weak cross-Kerr nonlinearity
研究了两个初始相干态之间的弱交叉克尔非线性纠缠，其中一个初始相干态的振幅接近单光子能级，而另一个初始相干态是宏观的。我们表明，强的微观-宏观纠缠是可能的弱相移通过选择足够大的宏观光束的振幅。我们分析了损失的影响，并讨论了可能的实验演示的基础上的零差层析和一个新的纠缠见证的微观-宏观纠缠。
2014-12-09 physics.atm-clus physics.optics quant-ph
Comment on arXiv:1105.6334 "Optical nonlinearity in Ar and N$_2$ near the ionization threshold"
在最近的出版物[物理。107，103901（2011）]，Wahlstrand等人报告在先前发现显示这种现象的参数范围中没有观察到高阶克尔效应出现的迹象[Opt.Express 17，13429（2009）]。在这里，我们表明，Wahlstrand等人的原始实验数据的仔细分析揭示了22%的饱和度，即，这是高阶克尔效应出现的直接证据。根据这些发现，Wahlstrand等人的有效性。的主要结论似乎非常值得怀疑。
2011-10-04 physics.optics
Nonlinear optical properties and Kerr nonlinearity of Rydberg excitons in Cu$_2$O quantum wells
里德伯激子在量子结构中的量子确认为研究这类系统中的非线性相互作用开辟了道路。本文给出了量子阱中稀土元素与电磁波非线性耦合情况下光学函数的理论计算。利用实密度矩阵方法（RDMA），导出了Cu $_2$ 0量子阱的线性和非线性吸收的解析表达式，并进行了数值计算.结果给出了在线性和非线性光谱中观察到量子阱限制态的条件。研究了这种系统的克尔非线性和自相位调制。里德伯阻断和相关的光学漂白的影响进行了讨论，并面临现有的实验数据。
2022-06-14 cond-mat.mes-hall physics.optics
Nonreciprocal high-order sidebands induced by magnon Kerr nonlinearity
我们提出了一种有效的方法来创建强大的非互易性的高阶边带，包括第一，第二和第三阶边带，在微波频率。这种方法依赖于由两个微波腔和一个钇铁石榴石（YIG）球组成的腔磁振子系统中的磁振子克尔非线性。通过控制YIG上的驱动功率以及YIG中的磁振子模与驱动场之间的频率失谐，可以增强有效克尔非线性，从而诱导强透射非互易性。更有趣的是，我们发现边带阶数越高，传输非互易性越强，其特征是在最佳失谐状态下具有更高的隔离比。这样一系列等间距的高阶边带除了可以构成高性能的片上非互易器件外，在频率梳状精密测量中也有潜在的应用。
2021-06-15 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Measurement of the Kerr nonlinear refractive index and its variation among 4H-SiC wafers
碳化硅（SiC）独特的材料特性和最近的低损耗绝缘体上SiC集成光子学平台的展示吸引了对芯片级光子和量子应用的相当大的研究兴趣。在这里，我们对几家主要晶圆制造商的4 H-SiC晶圆之间的克尔非线性进行了彻底的调查，并首次揭示了它们的克尔非线性折射率可以显着不同。通过消除四波混频实验中的各种测量误差和改进高折射率对比度波导的理论模型，估算出4 H-SiC晶片在通信波段的最佳克尔非线性折射率约为化学计量氮化硅的4倍。此外，实验证据表明，克尔非线性在4 H-SiC晶片可以更强的沿c轴比在正交方向，以前从未报道过的功能。
2022-11-16 physics.optics
Asymmetrical temporal dynamics of edge modes in Su-Schrieffer-Heeger lattice with Kerr nonlinearity
本文从理论上研究了具有Kerr非线性的Su-Schrieffer-Heeger晶格中边缘模式的分岔及其导致的光学双稳态，并揭示了由不同手性模式耦合引起的周期性与混沌切换行为。
2024-08-01 cond-mat.mes-hall nlin.CD physics.optics
Amplification and cross-Kerr nonlinearity in waveguide quantum electrodynamics
我们探讨了嵌入在波导中的三能级发射器（3LE）的放大和交叉克尔非线性，并由两个光束驱动。在最近的实验中，证明了相干放大和交叉克尔非线性，分别与V型和梯形3LE耦合到一个开放的超导传输线携带两个微波场。在这里，我们考虑$Λ$，V，和梯形3LE，并比较相干和非相干放大的效率，以及在所有三个发射器的交叉克尔相移的幅度。利用Heisenberg-Langevin方程组方法研究了初始处于相干态的探测光和驱动光的散射。我们特别计算的制度的探测和驱动功率时，3LE作为一个相干放大器最有效地，并推导出放大的探测光子的二阶相干。最后，我们应用Kramers-Kronig关系关联的振幅和相位响应的探测光束，这是用来寻找在这些系统中的相干放大和交叉克尔相移。
2020-05-07 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Low-power threshold optical bistability enabled by hydrodynamic Kerr nonlinearity of free-carriers in heavily doped semiconductors
本文提出利用金属纳米贴片表面等离激元与重掺杂半导体中 LBP 的强耦合增强自由载流子 Kerr 流体动力学非线性，实现 1 mW 阈值的纳米光学双稳态。
2024-06-11 cond-mat.mes-hall physics.optics
Kerr nonlinearity effect on the stability of Wannier-Stark states in active optical systems
研究一维耦合光学谐振器链中Kerr非线性对Wannier-Stark激光模式稳定性的影响，通过数值模拟与微扰理论解释单色激光的失稳机制。
2024-05-08 nlin.PS physics.optics
