On the Digital Holographic Interferometry of Fibrous Material, I. Optical Properties of Polymer and Optical Fibers
利用数字全息干涉术（DHI）研究了聚合物和光纤的光学特性。这里研究的样品是聚偏氟乙烯（PVDF）聚合物纤维和梯度折射率（GRIN）光纤。采用相移马赫-曾德尔干涉仪对每个光纤样品获得了5幅相移全息图，其中两幅连续全息图之间的相位差为π/2。这些全息图被记录使用CCD相机，并结合起来，以获得一个复杂的波场，这是数值重建使用卷积方法到振幅和相位分布。重构的相位分布被用来确定所研究的样品的折射率，双折射率和折射率分布。平均折射率的测量精度高达4 { \times } 10-4。DHI的主要优点是通过数值聚焦来克服手动聚焦的限制。结果表明，光纤的光学性能的准确测量。
2012-08-22 physics.optics
Spectrally engineered broadband photon source for two-photon quantum interferometry
我们提出了一种新的方法来工程宽带源的纠缠光子对量子干涉。该源基于钛扩散周期极化的强啁啾极化锂酸盐波导中的准相位匹配自发参量下转换。所提出的非标准非对称极化减轻了与啁啾过程相关联的相位失真。非对称极化显着拓宽纠缠源带宽，同时保持高可见性量子干涉传感。
2016-08-25 physics.optics quant-ph
Broadband and omnidirectional anti-reflection layer for III/V multi-junction solar cells
报道了一种基于自下而上生长的锥形GaP纳米线的III/V四极太阳能电池的新型折射率梯度减反射膜。本文计算了具有MgF_2/ZnS双层减反射膜和渐变折射率膜的InGaP-GaAs-InGaAsP-InGaAs太阳电池的光电流密度。在太阳电池上镀上厚度为1μm的渐变折射率层，光电流密度可提高5. 9%。我们建议通过在III/V太阳能电池上生长锥形GaP纳米线来实现这样的渐变折射率层。对于第一次演示的锥形纳米线的III/V太阳能电池上的生长的可行性，我们已经在AlInP/GaAs衬底上生长锥形GaP纳米线。我们的实验表明，从纳米线涂层基板的反射减少，并增加到基板的透射率为一个广泛的光谱和角度范围。
2012-10-24 physics.optics
Broadband Chromatic Dispersion of Thermo-refractive Coefficients and its Impact in Silicon Nitride Nonlinear Photonics
Joint Quantum Institute, NIST/University of Maryland（联合量子研究所，美国国家标准与技术研究院/马里兰大学）；Microsystems and Nanotechnology Division, National Institute of Standards and Technology（微系统与纳米技术部，美国国家标准与技术研究院）
本文通过实验和理论模型揭示了氮化硅微环谐振器中热折射系数在电信到可见光波段存在7%的色散变化，并基于色散洛伦兹振荡器模型实现了精确预测，从而改进了集成光子器件的热控制。
2026-06-04 physics.optics
Broadband long-range thermal imaging via meta-correctors
本文提出由四个折射透镜和两个全硅超表面校正器组成的混合系统，在长波红外波段实现远距离宽带热成像，对比度提升三倍，250米外可辨人体特征，且避免使用锗以降低供应链风险。
2024-10-22 physics.optics
Fundamental limits to the refractive index of transparent optical materials
增加光学和纳米光子系统的折射率为设计开辟了新的前景：对于从宽带超透镜到半导体光电子器件再到高品质因数谐振器的应用，更高的折射率直接导致具有更大功能的更好的设备。尽管标准透明材料在可见光中的折射率被限制为小于3，但是最近的超材料设计已经实现了高于5的折射率，伴随着高损耗，并且在铁电钙钛矿的相变附近，已经要求高于26的宽带折射率。在这项工作中，我们得到的基本限制的任何材料的折射率，只给出了潜在的电子密度和最大允许色散或最小带宽的利益。Kramers-Kronig关系提供了一个表示任何被动（从而因果）的材料，和一个众所周知的总和规则约束可能的振子强度分布。在小到适度色散的领域，我们的界限非常接近，并且没有被广泛的天然材料超越，这表明自然界已经接近折射率和色散的帕累托边界。令人惊讶的是，我们的边界显示出对电子密度的立方根依赖性，这意味着在所有可见频率上的折射率为26可能是不可能的。相反，对于窄带宽应用，自然界并不提供我们的边界建议应该是可能的高色散，高折射率材料。我们使用复合材料的理论来确定金属基超材料，可以表现出小的损失和相当大的增加折射率超过目前最好的材料。
2021-03-29 physics.optics
Achromatic design of a photonic tricoupler and phase shifter for broadband nulling interferometry
调零干涉测量是对恒星宜居带内的系外行星成像的最有前途的技术之一。利用光子学进行调零干涉测量法，能够实现系外行星探测所需的对比度和分离。到目前为止，已经确定了限制当前一代光子零器的两个关键问题：光束组合器内的相位变化和色度。三耦合器的使用解决了这两个限制，提供了一个宽带，消色差的零与相位测量条纹跟踪。在这里，我们提出了一个推导的三耦合器的传输矩阵，包括其色行为，和我们的三维设计的一个完全对称的三耦合器，建立在以前的设计提出的GLINT仪器。当输入反相时，它可以实现宽带零点，并将对称的基线相位相关分裂为一对亮通道。在某些设计贸易空间内，科学信号或边缘跟踪能力可以优先考虑。我们还提出了一种锥形波导$180^\circ$移相器，在$1.4-1.7~μ$ m波段中具有$0.6^\circ$的相位变化，在光束之间产生近消色差的差分相位{用于三耦合器调零级的最佳操作}。这两种器件可以集成在一起，提供一个深，宽带空连同实时条纹相位计量信号。
2022-10-03 astro-ph.IM physics.optics
Quantum plasmonic sensing by Hong-Ou-Mandel interferometry
本研究提出基于HOM干涉法的量子等离子体折射率传感器，经Fisher信息评估并与经典基准对比，证实可实现50%的量子增强，为量子传感及纳米光子分束器发展提供参考。
2024-07-31 physics.optics quant-ph
Measurements of Broadband Negative Index in Space-Coiling Acoustic Metamaterials
我们报道了在一种超声波材料结构中获得宽带负折射率的实验证明。采用两种不同的方法来证明超材料的负折射率性质：从反射和透射测量中提取有效参数的一维提取，以及令人信服地显示对应于负折射的透射角的基于棱镜的二维测量。在后一种情况下观察到的透射角也非常符合在一维测量和数值模拟中获得的折射率。我们期望这种透明的超材料成为实际声学超材料设备的选择单位单元，这些设备需要宽带和显著的负折射率。
2012-12-02 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
A spatial refractive index sensor using whispering gallery modes in an optically trapped microsphere
我们建议使用的光学捕获，染料掺杂的聚苯乙烯微球在流体中的任何位置的折射率的空间探测。我们证明了嵌入在微球作为内部宽带激发源的染料的使用，从而消除了对可调激发源的需要。我们测量了TE和TM共振的半峰全宽，以及它们的频率间隔作为浸没流体的折射率的函数。从这些关系，我们得到了一个绝对的灵敏度为5e-4的局部折射率，即使是当微球的确切大小是不是先验已知的。
2006-12-07 physics.optics
Label-free quantitative imaging of two-dimensional concentration gradients using Fabry-Pérot interferometry
ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院）
本文提出RIO装置，利用法布里-佩罗微流控芯片实现微流体系统中折射率和浓度场的无标记定量成像，具有高灵敏度的二维化学成像能力。
2026-03-18 cond-mat.soft physics.flu-dyn physics.optics
Broadband heterodyne interferometry with a chirped femtosecond laser in the H-band
Université côte d’azur, CNRS, Institut de Physique de Nice (INPHYNI)（尼斯蔚蓝海岸大学、法国国家科学研究中心、尼斯物理研究所）
该研究提出一种基于啁啾飞秒激光的宽带外差干涉架构，利用光谱复用与数值相关技术提升信噪比，可实现J+H波段高分辨率光谱成像，为天文干涉测量提供了新方案。
2026-08-31 astro-ph.IM physics.optics
Quantum-limited determination of refractive index difference by means of entanglement
在高功率光纤中形成单模操作需要精确了解增益介质的光学特性。这需要精确测量光纤纤芯和包层之间的折射率差（$Δ$ n）。我们利用一种基于低相干Hong-Ou-Mandel干涉术的量子光学方法，利用宽带能量-时间纠缠光子进行折射率差的实际测量。用这种方法达到的精度提高与基于单光子干涉的经典方法进行基准测试。我们表明，在古典政权的精度相比，已经报道的经典方法的一个数量级的改善。引人注目的是，在量子制度，我们证明了一个额外的因素4的准确性增强，表现出一个国家的最先进的$Δ$ n精度的$6.10^{-7}$。这项工作将量子光子学计量学作为一种强大的表征工具，可以更快，更可靠地设计用于光放大的材料。
2021-10-21 physics.optics quant-ph
Phase-sensitive interferometry of decorrelated speckle patterns
相敏相干成像利用后向散射光的相位变化来观察散射结构的微小变化或折射率的变化。但是移动的散射体或波动的折射率使图像中的相位和散斑图案去相关。通常认为，一旦散斑图案改变，相位就被扰乱，并且与原始图案的任何有意义的相位差被去除。因此，低于分辨率的扩散和组织运动阻碍了生物样本的相敏成像。在这里，我们表明，令人惊讶的是，去相关散斑图案之间的相位比较仍然是可能的，通过利用一系列的图像在去相关过程中获得的。由此产生的评估计划是数学上等价的方法，通过湍流天空的散斑干涉天文成像。因此，我们采用的想法，散斑干涉相敏成像在生物组织，并证明其有效性的模拟数据和感光细胞活动的成像与相敏光学相干断层扫描。所描述的方法可以应用于使用相位值进行干涉测量的任何成像模态。
2019-03-07 physics.comp-ph physics.optics
Ultra-broadband Optical Diffraction Tomography
本研究提出超宽带光学衍射层析成像（ODT），覆盖超过150 nm可见光谱带宽并实现150 nm横向分辨率，通过基于脉冲整形的傅里叶变换光谱学获取HeLa细胞的宽带光谱分辨图像，实现了对3D样品中宽带折射率变化的测量与细胞内纳米颗粒的精确三维识别。
2024-04-29 physics.bio-ph physics.optics
A Broadband Squeezed Light Source for Table-Top Interferometry
Cardiff University（卡迪夫大学）；Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)（马克斯·普朗克引力物理研究所（阿尔伯特·爱因斯坦研究所））；Leibniz Universität Hannover（汉诺威莱布尼茨大学）
本文报道了为量子增强时空（QUEST）实验开发的宽带压缩光源的表征，利用平衡锁相检测。该实验采用共址桌面功率回收迈克尔逊干涉仪，旨在探测静态时空波动，通过压缩光降低射频噪声。
2025-08-12 physics.optics quant-ph
Error Source Sensitivity Analysis in Model-Based Coherence Scanning Interferometry for Thin Film Metrology
本文定量分析了基于模型的相干扫描干涉术中先验信息误差对薄膜厚度测量精度的影响，发现折射率是最敏感误差源，并通过仿真与实验验证了结论。
2025-03-08 physics.app-ph physics.optics
Refractive index evaluation of porous silicon using Bragg reflectors
制作一维光子晶体结构和形成理想的光子带隙需要两个主要的物理性质：厚度周期性和折射率。多孔硅（PS）是一种纳米结构材料，由于其易于通过改变制备条件来调节其孔隙率和折射率而被广泛用于制备一维光子晶体。由于多孔硅的形貌随孔隙率的变化而变化，因此多孔硅折射率的测定并不容易。为了找到PS的光学性质，我们可以使用不同的有效介质近似（EMA）。在这项工作中，我们提出了一种方法来评估性能的PS层的折射率，以建立光子布拉格反射器。通过一个品质因数，我们测量的理论和实验之间的协议，并提出了一个简单的程序来确定的可用性的折射率。我们测试得到的折射率在更复杂的结构，如宽带可见-近红外反射镜，并通过一个优点函数，我们发现理论和实验之间的良好协议。通过这项研究，我们提出了定量参数来评估PS布拉格反射器的折射率。这一过程可能会对不同应用的一维光子结构的设计和制造产生影响。
2017-11-08 physics.optics
Optical forces through the effective refractive index
与麦克斯韦应力张量（Maxwell Stress Tensor，MST）相比，基于能量的方法如色散关系（Dispersion Relation，DR）和光力响应理论（Response Theory of Optical Forces，RTOF）已被广泛应用于纳米光机械器件中光力的计算。在这项工作中，我们应用第一性原理来明确说明为什么这些方法必须同意MST形式主义的线性无损系统。我们应用RTOF多端口，表明这些设备上的光学力表达式可以扩展到分析多个光源，宽带光源和多模设备，具有多个自由度。我们还表明，当DR方法表示为在固定波矢下执行的有效指数的导数的函数时，可能会被误解并导致高估的结果。
2017-10-17 physics.optics
Continuous-wave 1.55 $μ$m diode-pumped surface emitting semiconductor laser for broadband multiplex spectroscopy
利用一台室温工作的垂直外腔面发射激光器，在1550 nm附近进行了时间分辨傅里叶变换干涉法的腔内激光吸收光谱分析。在等效光程为15 km时，半导体盘激光器的高分辨光谱同时覆盖了17 nm。对于65 km的最长路径长度，报告了一秒平均等于1.5 × 10^{-10} cm^{-1}.Hz^{-1/2}/光谱元素的噪声等效吸收系数。
2007-03-09 physics.optics
Temporal Bragg Gratings: Broadband Reconfigurable Parametric Amplifiers
University of Southampton（南安普顿大学）
本文研究时域布拉格光栅作为宽带可重构参量放大器的特性，通过数值模拟探讨了调制位置、频率和幅度对增益谱和场动力学的影响，发现高折射率调制能提供更高增益，并展示出频率可调和强不对称性。
2026-04-14 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
Ultrafast electrooptic dual-comb interferometry
本文提出基于电光频率梳的双光梳干涉仪，突破锁模激光器重复频率限制，实现25 MHz刷新率的连续复数光谱测量，为超宽带波形计量开辟新应用。
2015-07-15 physics.optics
Refractive index measurement of pharmaceutical powders in the short-wave infrared range using index matching assisted with phase imaging
本文提出将折射率匹配与干涉相位成像相结合的无假设方法，把匹配判定精度提升一个数量级，并测定四种药物粉末在1100–1650 nm的折射率。
2024-03-03 physics.chem-ph physics.optics
AI-Assisted Hyperspectral Interferometry and Single-Cell Dispersion Imaging
University of California Berkeley（加州大学伯克利分校）；Berkeley Sensor and Actuator Center (BSAC)（伯克利传感器与执行器中心）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）
研究提出宽带且人工智能增强的GPCPI干涉测量方法，通过深度神经自编码器检测相位异常，提高相位测量准确性与稳定性。用于等离子体超表面相位传感和高光谱单细胞色散成像，可在单细胞水平进行细胞分类和疾病诊断，为多领域提供可靠成像解决方案。
2026-07-21 physics.bio-ph physics.med-ph physics.optics
Quantum spectroscopy of plasmonic nanostructures
我们使用频率纠缠的光子，通过自发参量下转换产生的，测量的宽带光谱响应的阵列的金纳米粒子表现出Fano型等离子体共振。通过测量阵列谐振的偏移来执行液体的折射率感测。与传统的宽带透射光谱相比，该方法在噪声过大的条件下具有鲁棒性。的折射率变化的检测被证明与噪声水平比信号高70倍，这被证明是不可访问的与传统的透射光谱。低光子通量的使用使得该方法适用于光敏生物样品和化学物质的测量。
2014-03-26 physics.optics quant-ph
Retrieving time-dependent Green's functions in optics with low-coherence interferometry
我们报告的被动测量的时间相关的格林函数在光频域的低相干干涉术。在声学和地震学以前的研究的启发下，我们展示了宽带和非相干波场的相关性如何直接产生复杂介质的散射体之间的格林函数。弹道和多次散射分量的格林函数检索。这种方法为复杂散射介质中的光学成像和表征开辟了重要的前景。
2015-01-12 cond-mat.dis-nn physics.optics
Continuously tuning the refractive indices by restructuring materials on the 20-1000 atoms scale: improving anti-reflection coating designs
我们证明了嵌段共聚物模板的能力，以调整功能氧化物的折射率在很宽的范围内，通过结构化材料的20-1000个原子的规模，与简单的一锅合成。将该方法与基于遗传算法的优化方法相结合，探索其在减反射膜设计中的应用。合并这些技术允许实现用于硅的最小的两层抗反射叠层，其在120°角跨度上的宽带反射率仅为标称值38%的3%，通过制造和随后的光学测量来验证。
2020-04-04 cond-mat.mes-hall physics.optics
High-accuracy absolute distance measurement by two-wavelength double heterodyne interferometry with variable synthetic wavelengths
提出了一种基于双波长干涉仪和可变合成波长技术的绝对距离测量干涉仪。波长扫描范围为12 GHz，通过在每个测量波长处的外差检测以1.0 mλ的相位精度实现。这种小的波长扫描范围使得能够使用分布式反馈激光二极管作为干涉仪光源，并通过注入电流控制实现快速的20 ms波长扫描时间。我们证明了高达1.5米的测量范围和精度优于1.2纳米的位移测量干涉仪相比，对应于10-9的相对精度。此外，还提出了扩大直线对撞机最大测量范围和补偿空气折射率的建议。
2014-02-23 physics.ins-det physics.optics
Development and characterization of a dispersion-encoded method for low-coherence interferometry
这项工作讨论了扩展到传统的低相干干涉仪的色散编码的引入。该扩展有助于测量亚纳米分辨率的表面高度分布。选择用于编码的色散元件允许调整设置的轴向测量范围和分辨率。该方法在理论上是设计和实施的应用程序，如表面轮廓，聚合物交联的表征，并作为一种工具，用于确定在薄膜加工的层厚度。在所实施的设置的表征，它被证明是一个轴向测量范围为79.91 $μm$，分辨率为0.1 nm的表面轮廓的评价是可以实现的。同时，无需机械扫描即可获得长达1.5 mm的型材。这标志着在动态范围方面与最先进技术相比有了重大改进。研究还表明，轴向和横向测量范围可以部分解耦。此外，功能参数，如表面粗糙度的特点与相同的工具。聚合物交联度的表征作为折射率的函数进行。这里，可以以空间分辨的方式获取折射率，其中折射率分辨率低至$3.36 \pm 10^{-5}$。这是通过开发一种新的数学分析方法实现的。为了获取薄膜的层厚，开发了一种先进的装置，可以用来同时表征薄膜及其（柔性）基底的厚度。
2021-05-21 physics.app-ph physics.optics
Ultrabroad-Band Direct Digital Refractive Index Imaging Based on Suspended Graphene Plasmon Cavities
中红外光谱法是化学鉴定和成分分析所必需的，因为存在特征分子吸收指纹。然而，这是非常具有挑战性的，以确定在低浓度下使用当前的光子系统在宽的中红外光谱范围内的分析物的折射率。我们提出了一种基于成像的纳米光子技术的折射率测定。该技术是基于深亚波长石墨烯等离子体腔，并允许检索的分子浓度。这种方法的特点是一个二维阵列的悬浮石墨烯等离子体腔，其中极高的电场增强和非凡的压缩石墨烯等离子体可以同时实现通过结合浅腔和深腔。这使得共振晶胞能够在多个光谱点处以阵列的空间吸收图案读出，并且所得到的信息然后被转换成分析物的折射率。与目前基于分子吸收的纳米光子技术相比，所提出的技术提供了补充信息，包括折射率测量的能力，超宽带可测量光谱范围以及所需分析物的小体积，从而将折射传感技术的潜力推向红外频率。
2020-11-12 physics.app-ph physics.optics
Sensitive and broadband measurement of dispersion in a cavity using a Fourier transform spectrometer with kHz resolution
光学腔提供对色散的高灵敏度，因为它们的谐振频率取决于折射率。我们提出了一个直接的，宽带的，准确的测量高精细度腔模式使用光学频率梳和机械傅里叶变换光谱仪与千赫级的分辨率。我们表征16000腔模式跨越16太赫兹的带宽的中心频率，线宽和振幅。用0.1 fs ${^2}$和1 fs ${^2}$的精度反演了腔镜膜和纯N ${_2}$的群延迟色散，用5 × 10 ${^{-12}}$的精度反演了CO ${_2}$的3ν1+ν3吸收带的色散活性.这为整个分子带的宽带折射率计量和免校准光谱学开辟了道路。
2017-05-12 physics.ins-det physics.optics
Revealing time characteristics of optical excitations in dielectric and plasmonic structures through cathodoluminescence interferometry
NWO-Institute AMOLF（荷兰皇家艺术与科学学院AMOLF研究所）；Kobe University（神户大学）；Universitat Rovira i Virgili（罗维拉-伊-维尔吉利大学）；ICREA-Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats（加泰罗尼亚研究与高等研究院）；ICFO-Institut de Ciencies Fotoniques, The Barcelona Institute of Science and Technology（巴塞罗那科技研究所光子科学研究所）
本研究开发CL干涉术，通过傅里叶变换分析CL干涉图获取光学共振时间特性，经多种纳米结构实验验证，实现纳米级测量的飞秒级分辨率光谱、空间与相位信息获取。
2026-08-12 cond-mat.mes-hall physics.optics
Fast spectroscopic imaging using extreme ultraviolet interferometry
针对极紫外HHG脉冲的光谱与显微信息难以分离的问题，提出结合FTS与FTH的干涉测量法，利用双HHG源锁相脉冲，可减少测量次数，将光谱显微数据采集速度提升一个数量级以上并实现衍射极限计算成像。
2024-03-06 physics.optics
Group-velocity dispersion engineering of tantala integrated photonics
设计集成光子学，特别是利用克尔非线性光学，需要对可见光到红外光谱范围内的折射率有准确和精确的了解。Tantala（Ta_2O_5）是一种新兴的集成光子学和纳米光子学材料平台，具有宽带超低损耗、适度高的非线性以及可扩展和异构集成的优势。我们目前的折射率测量的薄膜的钽，我们探讨了这些数据的有效性与波导和环形谐振器设备的群速度色散（GVD）工程。特别是，所观察到的超连续谱产生在制造的波导的光谱范围，和自由光谱范围（FSR）在光学谐振器的波长依赖性提供了一个敏感的测试，我们的集成光子学设计过程。我们的工作开辟了新的设计可能性与tantala，包括与倍频程跨越孤子微梳。
2020-09-29 physics.optics
Refractive Index Dispersion Fingerprinting via Scanning-Free Parallel Multi-Wavelength SPR on a Single Aluminum Film
School of Optoelectronic Engineering and Instrumentation Science, Dalian University of Technology（大连理工大学光电工程学院）；DUT-BSU Joint Institute, Dalian University of Technology（大连理工大学-莫斯科鲍曼国立技术大学联合学院）；Institute of Energy, Higher School of High Voltage Engineering, Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University（彼得大帝圣彼得堡理工大学高等电压工程学院能源研究所）
本文提出一种基于铝膜的无扫描并行多波长SPR平台，通过多波长同时激发和CMOS解复用实现折射率色散实时指纹识别，消除机械误差，为现场传感提供新基准。
2026-09-15 physics.optics
Binary Dispersion Formulations of Mid-Infrared Lossless Dielectric Contrast Gratings
本文研究零对比光栅的最优设计，揭示第0级和第1级衍射共同决定其近完美透反射特性，并区别于高对比光栅，可应用于带通窗口、分束器、宽带反射器及窄带热发射器。
2023-12-04 physics.app-ph physics.optics
Experimental demonstration of high sensitivity refractive index sensing based on magnetic plasmons in a simple metallic deep nanogroove array
实验制作了一种高性能的宽角度折射率传感器，该传感器基于简单的一维（1D）高深宽比的金属深纳米槽阵列。1D深槽阵列的特征在于磁等离子体激元（MP）的激发，指的是入射电磁波与深槽内部感应的强磁响应的有效耦合。利用MP共振是非常敏感的周围的电介质，我们成功地实现了折射率灵敏度（RIS）高达$\sim$ 1300 nm/RIU，这是高于大多数实验设计的等离子体传感器在红外区域。重要的是，受益于与角度无关的MP共振与强约束的磁场内的深槽和强电场本地化的凹槽开口，我们展示了广角传感能力有效的宽带红外区域具有良好的线性依赖于折射率的变化。这种基于MP的传感器，加上其简单的一维平面性质和易于制造，具有很大的潜力，高灵敏度，成本效益和紧凑的传感设备的实际设计。
2020-03-06 physics.app-ph physics.optics
3D Printed Multilayer Structures for High Numerical Aperture Achromatic Metalenses
针对平面消色差超透镜数值孔径与带宽的权衡问题，结合拓扑优化与全波仿真逆向设计多层结构，用双光子聚合3D打印制备出可见光波段高NA、偏振不敏感的消色差超透镜，验证了其宽带成像能力。
2023-08-27 physics.app-ph physics.optics
Kerr-induced In-line Interferometry for Ultra-sensitive Phase-Contrast Imaging
Leibniz Institute of Photonic Technology（莱布尼茨光子技术研究所）；Institute of Applied Optics and Biophysics, Friedrich Schiller University Jena（耶拿弗里德里希·席勒大学应用光学与生物物理研究所）
本文提出了一种无需参考的 inline 相位恢复技术，用于直接从光谱测量中获取光脉冲中 abrupt 相位转变的相位信息，通过 Kerr 介导的干涉效应，实现了高灵敏度的相位测量，并展示了其在光学通信、信息处理和高吞吐量相位成像中的应用前景。
2026-06-04 physics.optics
Nonvolatile Tuning of Bragg Structures Using Transparent Phase-Change Materials
本文通过建模与实验，利用非易失性透明相变材料 Sb2Se3 调谐布拉格光栅阻带滤波器和 Fabry-Perot 腔的谐振条件，仿真与实验验证了该设计方法的潜力、局限性及制造挑战。
2023-06-26 physics.optics
Broadband dielectric permittivity tensor of muscovite for next-generation all van der Waals photonic components
Yerevan State University（埃里温国立大学）；National University of Singapore（新加坡国立大学）；University of Southampton（南安普顿大学）
研究确定了范德瓦耳斯黏土石英在宽频紫外到近红外波段的介电极性张量，展示了其作为低损耗超薄纳米光子学平台的潜力，并设计了基于黏土石英的范德瓦耳斯异质结构。
2026-04-21 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Inverse-designed metaphotonics for hypersensitive detection
在纳米尺度上控制宽带电磁能量的流动仍然是光电子学中的一个关键挑战。表面等离子体激元（或等离子体激元）提供光的亚波长定位，但受到显著损失的影响。相反，在可见光范围内，光子晶体缺乏足够强大的响应来捕获类似于金属结构的光子。克服这些限制似乎是难以捉摸的，因为它意味着设计一条路径来绕过物质量子力学形式的因果关系。在这里，我们表明，解决这个问题是可能的，如果我们采用一种新的方法，适当变形的反射超光子结构的基础上。在这些反射器中设计的复杂几何形状模拟非色散折射率响应，其可以根据任意形状因子进行逆设计。我们讨论了实现的重要组成部分，如谐振腔的超高折射率$n=100$在不同的配置文件。这些结构支持光以连续体中的束缚态（BIC）的形式定位，完全定位在空气中，在所有折射率区域物理上可接近的平台中。我们讨论了我们的方法来传感应用，设计一类传感器，其中分析物直接接触超高折射率的区域。利用这一特点，我们报告差分灵敏度高达$350$ ~nm/RIU的结构与足迹约为1微米。这些性能比具有类似形状因子的最接近的竞争产品高出两倍。内置设计的反射式超光子学提供了一种灵活的技术来控制宽带光，支持光电子器件在具有小型化封装的电路中与大带宽集成。
2022-02-14 cond-mat.mes-hall physics.optics
Immersion graded index optics: theory, design, and prototypes
浸没式光学器件能够通过利用光的亮度与无损光学系统中的折射率的平方成比例的事实来创建具有改进的光学聚集和耦合的系统。浸没式渐变折射率光学集中器，不需要跟踪源，描述在理论，模拟和实验方面。我们引入了一个广义的设计指导方程，它遵循帕累托函数，并可用于创建各种沉浸式渐变折射率光学取决于浓度，折射率，高度和效率的应用要求。我们提出了玻璃和聚合物制造技术，用于制造具有大折射率范围的宽带透明渐变折射率材料，（折射率比）^2为~2，比自然界或光学工业中所见的要高出许多倍。原型展示了3x光学集中，效率超过90%。我们报告通过功能原型，梯度折射率透镜聚光器执行接近理论的最大极限，我们介绍了简单，廉价，设计灵活，可扩展的制造技术，其实施。
2022-11-19 physics.app-ph physics.optics
Gradient Index Devices for the Simultaneous Focusing of the S0 and A0 Lamb Modes
梯度折射率器件的S 0和A 0兰姆模式的同时控制和数值分析。发现这两种模式的折射率之间存在一种特殊的关系，这种关系允许通过梯度声子晶体和板的厚度变化来同时控制这两种模式。设计了平面梯度折射率透镜和圆Luneburg透镜。数值模拟结果表明，这些设备的性能是良好的两个模式在宽带频率范围内，这种方法可以用来设计更先进的折射装置的引导振动模式的总控制。
2015-02-18 physics.class-ph physics.optics
Active metamaterials: sign of refraction index and gain-assisted dispersion management
我们推导出一种方法来定义的因果方向的波矢量的模式在光学超材料，这反过来又决定了符号的折射率和阻抗的{ \it实部和虚部的介电常数和磁导率的函数。我们使用开发的技术来证明，超材料的成分的共振响应之间的相互作用，可以用来实现有效的色散管理。最后，我们展示了宽带色散的折射率和阻抗匹配在有源陶瓷基负折射率材料。我们的工作开辟了新的实际应用负折射率复合材料的宽带透镜，成像和脉冲路由。
2007-04-27 physics.gen-ph physics.optics
Broadband quantum spectroscopy at the fingerprint mid-infrared region
许多分子在指纹红外（IR）区域显示出独特的吸收带，允许化学识别和检测。这使得红外光谱成为生物医学诊断、传感和材料表征的重要工具。然而，由于IR光源和光电探测器的相对较差的性能、对低温冷却的需求以及高成本，在IR范围内的测量是具有挑战性的。在这里，我们证明了中红外指纹的样品可以从测量中发现在近红外范围内使用传统的硅光电探测器。我们的方法依赖于强频率非简并参量下转换中产生的相关光子对的量子干涉。我们的技术同时测量吸收系数和折射率在广泛的指纹区域具有高精度。作为概念验证，我们在7.4-8.4 μm波长范围内对一氧化二氮气体进行光谱分析，并在865-877 nm范围内进行检测。这项工作将量子干涉测量的适用性扩展到一系列广泛的实际应用，例如大气污染物检测，呼吸诊断，化学安全等。
2022-02-03 physics.optics quant-ph
Accuracy Enhancement in Refractive Index Sensing via Full-Spectrum Machine Learning Modeling
本文提出基于全光谱机器学习框架的折射率传感方法，通过主成分线性回归建模，发现钛基宽带强度调制结构精度提升可达6065倍，证明光谱形状决定建模效果。
2025-04-08 physics.med-ph physics.optics q-bio.QM
Near-zero-index behavior in indium antimonide revealed by phase-corrected terahertz reflection spectroscopy
本文提出基于Kramers-Kronig关系的太赫兹反射光谱相位校正方法，无需复杂计算即可准确提取复折射率，并据此实验发现未掺杂InSb在1-2 THz呈现近零折射率行为，群速度低至0.08c。
2024-12-30 physics.app-ph physics.optics
Integrated Gallium Nitride Nonlinear Photonics
氮化镓（GAN）作为一种宽带隙材料，在固态照明中得到了广泛的应用。由于其高非线性和高折射率对比度，绝缘体上氮化镓（GaNOI）也是一个有前途的平台，为非线性光学应用。尽管GaN具有令人感兴趣的光学特性，但由于GAN波导相对较高的光损耗（2 dB/cm），很少研究GAN的非线性应用。在这封信中，我们报告的GaNOI微谐振器的固有品质因数超过200万，相应的光损耗为0.26 dB/cm。实验测得GAN的参量振荡阈值功率低至8.8mW，在通信波段的非线性系数为n2 = 1.2 × 10 - 18 m2 W-1，与硅相当。采用辅助激光泵浦的方法在GAN中产生单孤子，以减小GAN中的高热折射效应。大的固有非线性折射率，加上其宽带透明窗口和高折射率对比度，使GaNOI成为芯片级非线性应用的最平衡平台。
2020-10-30 physics.app-ph physics.optics
Self-referenced nonlinear interferometry for chromatic dispersion sensing across multiple length scales
Université Côte d’Azur, CNRS, Institut de physique de Nice（蔚蓝海岸大学、法国国家科学研究中心、尼斯物理研究所）
本文提出了一种自参考非线性干涉仪，用于多长度尺度的色散传感，通过级联二次过程实现高精度测量，无需外部参考或校准。
2025-12-16 physics.optics quant-ph
Broadband Quantum Efficiency Enhancement in High Index Nanowires Resonators
该研究利用高折射率PbS纳米线谐振器和锥形结构实现最高350% EQE及宽带吸收增强，并以简单工艺制备出性能媲美Si同轴p-n结器件的单纳米线肖特基太阳能电池。
2015-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Complex Refractive Index Extraction for Spintronic Terahertz Emitter Analysis
Nanyang Technological University（南洋理工大学）；University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）；University of Notre Dame（圣母大学）
本文提出一种基于转移矩阵法的实用方法，用于提取自旋电子太赫兹发射器多层的介电特性，以提升THz-TDS分析和STEs设计优化。
2025-12-24 cond-mat.other physics.app-ph physics.optics
Modeling the Temperature-Dependent Material Dispersion of Imidazolium-Based Ionic Liquids in the VIS-NIR
本文实验测量11种咪唑基离子液体在298.15–323.15 K、400–1000 nm范围内的折射率，并用单共振Sellmeier模型揭示共振位置不随温度变化而强度线性变化。
2024-01-29 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
