Tunable third-harmonic generation from polaritons in the ultrastrong coupling regime
极化激元之间的强粒子间相互作用传统上源于它们的激子分量。在这项工作中，我们赋予一个强的光子非线性极化激元模式通过嵌入一个非线性聚甲川染料内的高Q值的全金属微腔。我们证明了非线性微腔工作在超强耦合制度的归一化耦合比为62\%，迄今为止报道的最高。当泵浦较低的极化激元分支，我们观察到可调谐的三次谐波产生跨越整个可见光谱，与内部转换增强大于三个数量级比裸膜。传输矩阵计算表明，所观察到的增强是一致的增强泵电场。
2017-03-24 cond-mat.other cond-mat.quant-gas physics.optics
Raman-probing the local ultrastrong coupling of vibrational plasmon-polaritons on metallic gratings
本文利用表面增强拉曼显微术研究开放金属光栅中的振动强耦合，发现下极化激元局域于狭缝并进入超强耦合区域，为通过PERS探索极化激元近场与远场物理提供了新平台。
2023-04-10 cond-mat.mes-hall physics.optics
Manipulating terahertz phonon-polariton in the ultrastrong coupling regime with bound states in the continuum
本文通过Au超表面中的连续谱束缚态与MaPbI3薄膜声子实现超强耦合，将Rabi劈裂调谐至声子频率的48.4%，并用小波变换揭示声子辐射增强规律，为太赫兹器件和极化激元动力学研究提供新平台。
2025-09-23 physics.app-ph physics.optics
Polaritonic non-locality in ultrastrong light-matter coupling
在过去的十年中，亚波长电磁场局部化一直是光子学研究的核心，可以增强传感能力以及增加光子和材料激发之间的耦合。在太赫兹范围内的超强轻物质耦合制度与分裂环谐振器耦合到磁等离子体已被广泛研究，实现了连续的世界纪录，有史以来最大的轻物质耦合。不断缩小的谐振器已经允许接近少数电子强耦合的状态，其中单偶极性质可以通过真空场来修改。在这里，我们证明，理论和实验上，存在的限制的可能性任意增加的电磁约束的极化激子系统。强亚波长场可以激发连续的高动量传播磁等离子体。这导致了特殊的非局域极化激元效应，因为某些极化激元特征消失，系统进入束缚-连续强耦合状态。新兴的非线性，由于局部突破科恩定理也报道。
2021-01-21 cond-mat.mes-hall physics.optics
Magnetically-dressed CrSBr exciton-polaritons in ultrastrong coupling regime
光子与物质激发态（如激子、声子和磁振子）之间的强耦合在光-物质相互作用的研究中至关重要。强的光-物质耦合是飞行态和静止量子态之间的桥梁，它使量子信息的相干传输、存储和处理成为可能，这对于构建光子量子网络至关重要。在过去的几十年里，激子-极化激元由于其半光半物质的玻色子性质而吸引了大量的研究兴趣。耦合激子极化激元与磁序授予访问丰富的多体现象，但已被限制的材料系统，表现出同时激子共振和磁序的可用性。在这里，我们报告磁修饰的微腔激子极化激元在范德华反铁磁（AFM）半导体CrSBr耦合到一个Tamm等离子体微腔。角分辨光谱揭示了一个非常高的激子极化激元耦合强度达到169毫电子伏，表现出超强耦合，持续到室温。温度依赖激子极化激元光谱传感器的磁性顺序从AFM的顺磁性CrSBr的变化，确认其磁性的性质。通过施加面外磁场，在保持激子-光子耦合强度的同时，进一步实现了极化激元能量的有效调谐，这归因于自旋倾斜过程对层间激子相互作用的调制。我们的工作提出了一种由鲁棒的光-电-磁耦合实现的混合量子平台，有望用于量子互连和换能器。
2023-02-15 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Microcavity design for low threshold polariton condensation with ultrashort optical pulse excitation
我们提出了一种微腔结构与移动的光子阻带，使有效的非共振注入的极化激元凝聚体与光谱宽飞秒脉冲。理论上证明了这一概念，并在实验上证实了一个平面GaAs/AlGaAs多层异质结构与超短近红外脉冲泵浦，而光致发光收集监测光注入极化激元密度。由于激发波长被扫描，在我们的结构中可以达到一个制度的极化激元凝聚在一个始终较低的通量阈值比在一个国家的最先进的传统微腔。我们的微腔设计提高了极化激元注入效率的4倍，相比传统的微腔设计，当宽激发脉冲集中在740 nm的波长。最值得注意的是，当激发波长以750 nm为中心时，该改善因子达到270。
2016-05-16 cond-mat.mes-hall physics.optics
Ultrastrong Coupling Signatures in Photon Statistics from Terahertz Higgs-Polaritons
University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）
研究通过腔内超导体传输光子统计，揭示强耦合下双光子Higgs极子的非线性特性，发现光子统计变化源于暗腔态的形成，为太强耦合提供诊断方法。
2026-10-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con physics.optics
Ultralow Threshold Polariton Condensate in a Monolayer Semiconductor Microcavity at Room Temperature
原子薄的过渡金属二硫属化物具有通常仅在crogenic温度下可用的谷依赖功能，受到各种谷去极化散射的限制。通过相干叠加激子和微腔光子形成激子极化激元，潜在地利用谷极化极化激元相互作用用于新型谷电子器件。在室温下，TMDs微腔中已经表现出了强的EP，然而，相干极化激元激光和凝聚仍然是难以捉摸的。在此，我们首次证明了在室温下，在TMD微腔中EP冷凝的实现。基态的宏观占据，经历了发射的非线性增加和连续的蓝移，空间相干性的建立和失谐控制的阈值，证明了连续波泵浦的EP凝聚和超低阈值激光。我们的工作提出了一个至关重要的一步，利用非线性极化激元极化激元相互作用和极化激元器件谷功能在室温下。
2020-10-09 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Switching off microcavity polariton condensate near the exceptional point
增益和损耗调制在自然界中普遍存在。当本征向量和本征值合并时会出现一个例外点，这在物理系统中可以通过设计增益和损耗系数来实现，从而导致各种各样的反直觉现象。在这项工作中，我们证明了在双势阱中的激子极化激元凝聚体中存在一个例外点。值得注意的是，在例外点附近，位于一个势阱中的极化激元凝聚物可以通过在另一个势阱中的附加光激发而被关闭，该附加光激发具有非常低（远低于阈值）的激光功率，这令人惊讶地引起系统中的附加损耗。增加附加激光器的功率导致增益再次在两个势阱中占主导地位的情况，使得极化激元在两个势阱中以几乎相同的密度重新凝聚。我们的结果提供了一个简单的方法来光学操纵双势阱结构中的极化激元激光过程。将这种构型推广到复杂势阱晶格中，为探索非平衡多体系统中的高阶例外点和非厄米拓扑光子学提供了令人兴奋的前景。
2021-01-23 physics.optics
Bistability double crossing curve effect in a polariton-laser semiconductor microcavity
本文报道了在强耦合条件下，在带有$100Å$ GaAs单量子阱的平面半导体微腔中，激光发射的极化激子光学双稳现象的实验观察。双稳态曲线显示交叉点，表明由极化激元人口和热效应引起的类克尔效应之间的竞争。与双稳态相关联，在裸腔模式下发生类激光发射。
2007-04-23 physics.gen-ph physics.optics
Strong Exciton-Photon Coupling in a Nanographene Filled Microcavity
二苯并[ \emph{hi,st} ]卵形烯（DBOV）--一种准零维“纳米石墨烯”--在室温下显示出强、窄且定义明确的光吸收跃迁。在放置一个DBOV掺杂的聚合物薄膜的光学微腔，我们证明了强耦合的\textbf{0 $\rightarrow$ 0'}电子和\textbf{0 $\rightarrow$ 1'}振动跃迁到一个封闭的腔模式，耦合能量分别为104 meV和40 meV。光致发光测量表明，极化激元人口分布在较低和中间的极化激元分支之间的能量大致与DBOV的发射一致，表明极化激元人口通过光泵浦机制。
2017-09-13 physics.optics
Microcavity polaritons for topological photonics
微腔极化激元是半导体微腔中激子与光子强耦合产生的轻物质准粒子。它们通常在可见光或近可见光波长下工作。它们结合了受限电磁场的性质，包括相当大的自旋轨道耦合，以及对外部磁场和粒子相互作用的敏感性，这些都是从它们的部分物质性质继承来的。这些特性使得极化激元成为研究一维和二维晶格中光子学拓扑相的一个很好的平台，其能带特性可以使用标准光学工具直接访问。本文介绍了微腔极化激元的主要性质以及在拓扑光子学领域的主要观测结果，其中包括拓扑边缘态的激光发射、外磁场下极化激元Chern绝缘体的实现以及一维和二维晶格中量子几何张量和缠绕数等基本量的直接测量。极化子相互作用为非线性拓扑相位的研究开辟了令人兴奋的前景。
2020-11-05 cond-mat.mes-hall physics.optics
Terahertz excitation of a coherent three-level Λ-type exciton-polariton microcavity mode
在量子阱微腔中，几个周期的太赫兹脉冲与诱导光偏振的相互作用揭示了低、高激子-偏振激子模与光禁戒2 p激子态共同构成了一个独特的Λ型三能级系统.通过时间分辨的强太赫兹和弱光激发光谱观察到明显的非线性，并用完全微观理论解释。结果表明，太赫兹脉冲强烈耦合激子极化激元态到2 p激子态，而没有观察到两个极化激元能级之间的共振跃迁。
2011-12-09 cond-mat.mes-hall physics.optics
Higher-order dark solitons and oscillatory dynamics in microcavity polariton condensates
本文通过数值模拟证明在周期性光泵浦的微腔极化激元凝聚体中，高阶暗孤子可稳定存在于势谷，并能形成暗振荡器及由灰孤子对构成的新型暗孤子。
2024-11-22 physics.optics
Intersubband polariton-polariton scattering in a dispersive microcavity
采用非共线泵浦-探测结构和相位稳定的中红外脉冲，直接在GaAs/AlGaAs量子阱色散腔的能带结构内研究了子带间极化激元的超快散射动力学.在~25 THz的频率和有限的面内动量$k_{||}$下选择性激发较低的极化激元，导致在$k_{||}=0$处出现探针反射率的窄带最大值。一个量子力学模型确定的基本微观过程作为受激相干极化激元-极化激元散射。这些结果标志着一个重要的里程碑，量子控制和玻色子激光在定制的极化激元系统在中红外和远红外。
2022-03-09 cond-mat.mes-hall physics.optics
Enhanced polariton interactions in suspended WS2 monolayer microcavity
本文提出在平面 λ/2 微腔中心集成悬浮 WS2 单层的制备方法，通过消除衬底损耗使室温强耦合增强2倍，并获得接近理论极限的激子相互作用常数。
2024-10-23 physics.optics
Polariton condensation in a planar microcavity with InGaAs quantum wells
极化子晶格凝聚体为芯片上的量子仿真提供了一个平台。扩展极化激元晶格中的相互作用目前受到微腔的固有光子无序的限制。在这里，我们制作了一个应变补偿平面GaAs/AlAs微腔嵌入InGaAs量子阱和报告极化激元凝聚下的非共振光激发。极化激元凝聚的证据支持光谱反射和透射几何，而第二个阈值光子激射的观察使我们能够最终区分强耦合和弱耦合非线性制度。
2014-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Grating-based microcavity with independent control of resonance energy and linewidth for non-Hermitian polariton system
激子-极化激元已经成为实现非厄米物理的新兴平台。该实施方式通常需要控制系统的本征模的实部和虚部。我们提出了一种实验方法来实现这一目的，使用微腔与亚波长光栅作为反射器。光栅的反射率和反射相位可以通过光栅的几何参数来改变，它们决定了极化激元模的能量和线宽。我们证明，这种方法允许广泛的可能的极化激元能量和线宽，适用于实现非厄米极化激元系统的耦合模式。
2022-08-24 cond-mat.mes-hall 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
Helical polariton lasing from topological valleys in an organic crystalline microcavity
拓扑光子学为发展具有强无序免疫光传输和可控螺旋度的光子器件提供了重要平台。光子与激子（或极化激元）的混合产生了具有手征模式的非平凡极化激元带，允许在强耦合光物质系统中操纵螺旋激光器。在这项工作中，我们证明了螺旋极化激元激光从拓扑谷的有机各向异性微晶腔的基础上定制的本地非平凡带几何。这种偏振激元激光器沿不同的角度方向发射不同螺旋度的光。通过非线性弛豫过程实现了显着增强的手征特性。螺旋拓扑极化激元激光器为探索光-物质相互作用的新拓扑现象和发展基于极化激元的自旋电子器件提供了一个理想的平台。
2021-10-26 cond-mat.quant-gas physics.optics
Energy-efficient neural network inference with microcavity exciton-polaritons
我们提出了具有非常高的能量效率和推理性能密度的全光神经网络。我们认为，使用微腔激子极化激元允许以无缝的方式利用光子和电子的性质。这导致在不使用光电转换的情况下的强光学非线性。我们提出了一个现实的神经网络的设计和估计的能量成本是在阿焦耳每比特的水平，也包括在网络的输入和输出的光电转换时，几个数量级低于国家的最先进的硬件实现。我们提出了两种非线性二值化节点的基础上光学相移和干涉或极化激元自旋旋转。
2021-08-28 cs.ET physics.optics
Cavity molecular dynamics simulations of liquid water under vibrational ultrastrong coupling
我们用经典的分子动力学模拟模拟了液态水的强振动耦合（VSC）和超强耦合（V-USC）。当腔模与液态水的O-H伸缩模共振耦合时，红外光谱出现不对称拉比分裂。根据腔模式的频率，下极化激元（LP）可以相对于上极化激元（UP）被抑制或增强。此外，尽管在垂直超临界和垂直超临界下水分子的静态性质和平移扩散没有发生变化，但我们发现H $_2$ O分子的取向自相关函数发生了变化，特别是在垂直超临界下，这可能在基态化学中发挥作用.
2020-06-10 physics.chem-ph physics.optics
Giant Rabi splitting and polariton photoluminescence in an all solution-deposited dielectric microcavity
本文首次制备全溶液加工的罗丹明6G介电极化激元微腔，实现超过400 meV拉比分裂，并发现强耦合使双分子湮灭临界激发密度提升逾10倍。
2024-10-25 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Room-temperature continuous-wave pumped exciton polariton condensation in a perovskite microcavity
本文在钙钛矿微腔中实现了室温连续波泵浦的极化子凝聚，阈值极低且线宽窄，并揭示了离散能级促进极化子弛豫的微观机制，为节能极化子器件奠定基础。
2024-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Anomalous Quantum Propagation of Microcavity Exciton Polaritons
本文探究半导体微腔中激子极化子的量子传播，发现其反常现象偏离现有理论预测，通过标度理论揭示了一种区别于 Anderson 局域化的新局域化相，并验证了包含非线性与有限寿命的自洽理论。
2024-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Optically trapped exciton-polariton condensates in a perovskite microcavity
Institute of Experimental Physics, Faculty of Physics, University of Warsaw（华沙大学物理学院实验物理研究所）；Łukasiewicz Research Network - Institute of Microelectronics and Photonics（卢卡谢维奇研究网络微电子与光子学研究所）；Institute of Applied Physics, Military University of Technology（军事技术大学应用物理研究所）；Institute of Physics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院物理研究所）；Science Institute, University of Iceland（冰岛大学科学研究所）
本研究在钙钛矿微腔中实现室温光学囚禁和高阶角谐波生成，通过非共振激发探索了凝聚态从花瓣状到波纹状的转变，为可重构非线性激光提供新途径。
2026-01-05 cond-mat.mes-hall physics.optics
A room-temperature electrical-field-enhanced ultrafast switch in organic microcavity polariton condensates
集成电光开关是现代光电子学发展的基本元件之一。激子极化激元是一种混合玻色子准粒子，具有激子和光子的独特性质，作为光子系统的一种结构，已经显示出很大的前景。对于这个系统，我们证明了一个显着的改善发射强度和冷凝阈值通过施加一个电场的微腔填充有机微带。我们的理论研究表明，电场使激子的偶极性和诱导的激子极化激元相互作用和极化激元寿命的增强。基于这些电场诱导的变化，在室温下实现了亚纳秒电场增强的极化激元凝聚态开关，为开发强光-物质耦合机制下的片上集成光子器件提供了基础。
2022-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Organic Photodiodes with an Extended Responsivity using Ultrastrong Light-Matter Coupling
在有机光电二极管（OPD）中，光被激子吸收，激子解离以产生光电流。在这里，我们展示了一种新型的OPD，其中光被极化激元吸收，混合光物质状态。我们展示了在可见光和红外波长的超强耦合制度的极化激元OPD的操作。这些设备可以被设计为显示具有非常弱的角度依赖性的窄响应度。更重要的是，它们可以被调谐以在裸激子吸收之外的光谱范围内操作。值得注意的是，我们表明，极化激元OPD的响应度可以被推到近红外波长，其中很少有有机吸收剂可用，外部量子效率超过控制OPD。
2018-02-24 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Microscopic quantum description of surface plasmon polaritons: Revealing intrinsic ultrastrong light-matter coupling
Université de Strasbourg, CNRS, Institut de Physique et Chimie des Matériaux de Strasbourg（斯特拉斯堡大学）；Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学）；ESPCI Paris, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université（巴黎高等物理化工大学）；Laboratoire de Physique et d’Étude des Matériaux, LPEM, UMR 8213（物质物理与研究所）
本文提出了一种适用于任意几何结构的表面等离子体极化子微观量子理论，揭示了金属-介质界面的超强光-物质耦合特性。
2026-07-28 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Dynamic Stark Effect in Strongly Coupled Microcavity Exciton-Polaritons
我们目前的实验观察的非共振动态斯塔克位移在强耦合微腔量子阱激子极化激元-一个系统，它提供了丰富的各种固态集体现象。利用飞秒泵浦-探测测量技术，在10 K的GaAs/AlGaAs系统中证实了斯塔克效应，当泵浦能量密度为2 mJ cm ^-2，红光失谐量为50 meV时，蓝移接近meV量级，与理论符合得很好。强耦合极化激元Rabi双重态的能级结构不受蓝移的影响。所展示的效果应该允许产生超快的密度无关的潜力和印刷定义良好的相位分布极化激元凝聚，提供了一个强大的工具，这些凝聚物的操作，类似于冷原子系统中的偶极电位。
2012-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Creation and manipulation of stable dark solitons and vortices in microcavity polariton condensates
孤子和涡旋在不同的物理系统中得到了广泛的关注，因为它们在信息存储，处理和通信中提供了潜在的用途。在半导体微腔中的激子-极化激元凝聚体中，可以光学地产生孤子和涡旋。然而，暗孤子是不稳定的，涡旋不能在空间上控制。在目前的工作中，我们证明了存在稳定的暗孤子和涡旋下的非共振非相干激发的极化激元凝聚与一个简单的空间周期泵。在一维中，我们表明，一个额外的相干光脉冲可以被用来创建或销毁一个暗孤子在一个控制的方式。在两个维度，我们证明了相干光束可以用来移动一个漩涡的晶格上的一个特定的位置或设置成运动，通过简单地切换周期性的泵结构从二维（晶格）到一维（条纹）。我们的理论研究结果打开了令人兴奋的可能性，光学按需产生和控制的暗孤子和涡旋的极化激元凝聚。
2017-03-23 cond-mat.quant-gas physics.optics
Operation of a semiconductor microcavity under electric excitation
我们提出了一个微观理论的描述偏置控制操作的激子极化激元基异质结构，特别是，极化激元激光器。结合半导体异质结中电子和空穴的标量电势和费米准能量的Poisson方程、非相干激子库的Boltzmann方程和激子-极化子平均场的Gross-Pitaevskii方程，我们模拟了系统的动力学，使自由参数的数目最小化，并首次建立了理论阈值特性：粒子数与施加的偏压。这种方法，它也占非线性（激子-激子）相互作用，粒子寿命，并可以，在原则上，占任何弛豫机制的异质结构或极化激元损耗内的电荷载流子，允许完全描述现代实验极化激元传输和模型新设备。
2016-08-11 cond-mat.mes-hall physics.optics
Ultrafast optical control of polariton energy in an organic semiconductor microcavity
针对现有激子-极化子凝聚体调控方法的缺陷，提出通过瞬态改腔模实现超快控制的新策略，制备含强弱耦合吸收体的有机微腔，实现亚皮秒级8meV可逆蓝移且不降低耦合强度，为新兴计算技术提供支撑。
2023-05-04 physics.app-ph physics.optics
Non-Hermitian polariton-photon coupling in a perovskite open microcavity
本研究利用钙钛矿晶体与分布式布拉格反射器构成双微腔，实现非厄米极化激元-光子耦合，展示可调谐非互易特性及奇异点观测，理论与实验吻合。
2024-08-21 cond-mat.mes-hall physics.optics
Exciton-Polaritons in Hybrid Inorganic-organic Perovskite Fabry-Pérot Microcavity
激子-极化激元在半导体微腔中产生的长程空间相干和玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）等效应在低阈值激光、涡旋和慢光等方面具有潜在的应用价值。进一步探索具有更强激子-光子相互作用强度的新型半导体微腔具有广泛的应用前景。在此，我们证明了室温光子激子强耦合在混合无机-有机CH_3 NH_3 PbBr_3 Fabry-Pérot微腔的第一次。真空Rabi分裂能量高达~390 meV，这归因于光学微腔中大的振子强度和光子约束。随着抽运能量的增加，载流子屏蔽效应使激子-光子耦合强度减弱，导致产生光子激光而不是偏振激光。钙钛矿微腔中光子和激子之间的强耦合将有助于开发高性能的基于极化激元的非相干和相干光源，非线性光学和慢光应用。
2017-08-11 cond-mat.mes-hall physics.optics
Electrically reconfigurable dipolar polaritons with highly tunable nonlinearity in a homobilayer microcavity
Tsinghua University（清华大学）；University of Washington（华盛顿大学）；Beijing Academy of Quantum Information Sciences（北京量子信息科学研究院）；National Institute for Materials Science（国立材料研究所）；Nanyang Technological University（南洋理工大学）；Frontier Science Center for Quantum Information（量子信息前沿科学中心）
本研究通过双门双层MoS2微腔实现电可调双极子极子，利用量子受限史瓦格效应调节色散和光-物质耦合强度，实现七倍极子-极子相互作用增强，为可编程相关many-body状态提供新平台。
2026-09-22 cond-mat.mes-hall physics.optics
Observation of the transition from lasing driven by a bosonic to a fermionic reservoir in a GaAs quantum well microcavity
我们表明，通过监测的自由载流子水库在GaAs基量子阱微腔下的非共振脉冲光泵浦，激光支持的费米子水库（光子激光）可以区分激光支持的玻色子水库（极化激元激光）。通过测量直接沉积在微腔量子阱上的横向接触之间的光电流来探测载流子密度，所述微腔量子阱通过湿化学蚀刻而部分暴露。我们确定了两个明确的阈值的输入-输出特性的光致发光信号，可以归因于极化激元和光子激射，分别。探测的光电流的功率依赖性显示出一个独特的扭结在阈值功率的光子激射由于增加的自由载流子的辐射复合作为受激发射到腔模式集。另一方面，在极化激元激光阈值处，发光的非线性增加是由激子极化激元到基态的受激散射引起的，激子极化激元对光电流没有直接贡献。
2017-10-01 cond-mat.mes-hall physics.optics
All-optical beam steering using the polariton lighthouse effect
本文提出并验证了一种基于激子-极化激元微腔光学参量振荡的“灯塔效应”，通过改变入射激光线偏振实现360°全光光束连续转向。
2021-01-28 nlin.PS physics.optics
Ultrastrong Coupling of Band-Nested Excitons in Few-Layer Molybdenum Disulphide
二维过渡金属二硫属化物（2D TMDC）是研究光-物质相互作用的有趣平台，因为它们结合了传统半导体的电子特性和有机系统中的光学共振。然而，在强激子极化激元耦合中表现出的耦合强度仍然远低于在有机体系中发现的那些。本文利用少层二硫化钼（$\text{FL-MoS}_2$）中带隙以上C激子的大振子强度，提出了一种新的研究方法。我们发现，在室温下耦合$\text{FL-MoS}_2$ C激子表面等离子体激元时，k空间拉比分裂为293毫电子伏。该值是未耦合激子能量（2.67 eV或464 nm）的11%，约为TMDC中通常所见的2倍，将系统置于超强耦合状态。我们的研究结果朝着最终实现有效的量子相干过程的超强耦合CMOS兼容系统-二维TMDC-在可见光谱。
2022-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Terahertz Spectroscopy of Semiconductor Microcavity Lasers I: Photon Lasers
半导体微腔可以表现出各种宏观量子现象，包括极化激元的玻色-爱因斯坦凝聚、极化激元的Bardeen-Cooper-Schrieffer（BCS）态和光子激光（具有可忽略的库仑激子效应的激光）。这些状态的可能的实验识别的一个重要方面是激发光谱中的间隙（在极化激元BCS状态的情况下的BCS间隙）。类似于极化激子BCS间隙，光致间隙可以存在于光子激光器中。虽然极化激元BCS状态已被观察到的基础上，在激光频率附近的光谱，使用光谱中心或周围的发射频率的光的极化激元BCS间隙的直接观察尚未实现。已经证实，低频（太赫兹）光谱学应该能够识别这种差距。在这两项研究的第一个，旨在确定光子激光器的线性太赫兹光谱的光致间隙的功能的理论开发和数值评估。结果表明，在带内电导率的光谱特征，因此在系统的透射率和吸收率可以与光诱导间隙。对于足够小的Drude阻尼，这包括太赫兹增益的光谱区域。未来的研究将概括目前的形式主义，包括库仑效应。
2021-08-09 cond-mat.mes-hall physics.optics
Giant synthetic gauge field for spinless microcavity polaritons in crossed electric and magnetic fields
对于不含极化自由度的电中性激子极化激元，可以通过施加交叉电场和磁场来合成人工规范场。规范位的出现可以归因于运动（磁电）斯塔克效应，这是负责的线性动量的存在下的激子动能的贡献。我们研究了这种现象的相互作用与竞争的影响，所产生的拉比分裂重整化由于减少的电子-空穴重叠的运动激子。考虑到这种机制是至关重要的拉比分裂和激子结合能的高比率的结构。此外，我们还提出了一种方法来提高所考虑的系统中的规范场。它利用了在特定选择的电场和磁场下从类氢激子到强偶极极化激子态的交叉。激子能量对动量的强烈敏感性导致了规范场的大值。我们考虑具体的例子GaAs环形极化激元Berry相位干涉仪，并表明，通量的有效磁场可能会接近通量量子值在所考虑的交叉制度。
2020-12-25 cond-mat.mes-hall physics.optics
Multimode Vibrational Strong Coupling of Methyl Salicylate to a Fabry-Perot Microcavity
红外活性分子跃迁与腔的光学模式的强耦合导致振动极化激元，这开辟了通过腔的受限电磁场控制化学反应的新途径。在这项研究中，我们设计了一个电压可调的开放微腔，我们显示了水杨酸甲酯的多重振动极化激元的形成。当腔模与水杨酸甲酯的C=O伸缩振动杂交时，观察到拉比分裂和极化激元反交叉行为。由于这种振动有助于水杨酸甲酯的光诱导质子转移过程的反应坐标，我们建议耦合可能被用来调制分子的电子物理性质。此外，所提出的理论模型的基础上耦合谐振子揭示了非耦合分子的吸收也必须考虑到适当的模拟实验光谱和多个分子振动的同时耦合到同一腔模式的拉比分裂有显着的影响。
2020-01-29 physics.chem-ph physics.optics
Ultrafast Thermal Modification of Strong Coupling in an Organic Microcavity
本文通过非共振红外激发有机微腔，利用金属镜中电子超快加热改变折射率并调控强耦合条件，证明腔极化激元可作为非平衡热现象的灵敏探针。
2020-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Calibrated Plane--Convex Microcavity for Room-Temperature Polaritons with Geometric \(g\)-Scaling
校准平面-凸微腔通过几何缩放增强室温极子耦合，实现高拉比分裂和稳健的几何关系。
2025-12-14 physics.app-ph physics.optics quant-ph
