Spontaneous creation and annihilation of temporal cavity solitons in a coherently-driven passive fiber resonator
报道了在相干驱动的宏观光纤谐振腔中自发产生和湮灭时间腔孤子的实验观察。具体而言，我们表明，CS自发创建时，腔驱动场的频率调谐跨越共振，他们可以单独消失在不同阶段的扫描。与以前的实验相比，在单片微谐振器，我们能够识别这些动态实时，由于我们的谐振器的宏观尺寸。我们的实验观察结果与数值模拟非常吻合。我们还讨论了机制负责一个接一个的消失的CS。
2015-03-29 physics.optics
Symmetry-Broken Cavity Solitons and Collective Polarization Conformity in Fabry-Perot Kerr Resonators
Université Bourgogne Europe（勃艮第欧洲大学）；CNRS（法国国家科学研究中心）；Max Planck Institute for the Science of Light（马克斯·普朗克光科学研究所）；Friedrich Alexander University Erlangen-Nuremberg（埃尔兰根-纽伦堡弗里德里希·阿历山大大学）；Alexandria University（亚历山大大学）；Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学）；University of Strathclyde（思克莱德大学）；The University of Auckland（奥克兰大学）
该研究在法布里-珀罗Kerr共振腔中实验生成了极化对称破缺的腔体孤子，并揭示了多个孤子在特定阈值下收敛到相同不对称极化态的集体极化一致性现象。
2026-02-25 physics.optics
Whispering gallery mode resonator based ultra-narrow linewidth external cavity semiconductor laser
我们展示了一个小型的自注入锁定DFB激光器使用谐振光反馈的高Q值晶体回音壁模式谐振器。线宽减小因子大于10，000，得到的瞬时线宽小于200 Hz。在积分时间为20 μ s时，激光频率稳定度的Allan偏差最小值为3 × 10 ~（-12）。该激光器具有优异的光谱纯度和良好的长期稳定性。
2010-08-05 physics.optics
Generation of optical vortices in a degenerate optical resonator with an intra-cavity spiral phase plate
我们提出利用一个简并的光学谐振腔和一个腔内的螺旋相位板（SPP）来产生光学涡旋。在谐振腔中沿倾斜V形路径折回的光线被锁相，形成波前位错反映SPP拓扑电荷的涡旋激光。实验表明，当泵浦功率大于1.52W时，Nd：YAG晶体在1064nm波长处产生随机偏振光涡旋，斜率效率为0.19。对于长期运行的功率波动为2.2\%和指向稳定性为2.6 $μ$拉德的测量。该系统也为研究激光动力学和相干合成辐射提供了一个有用的平台。
2017-07-03 physics.optics
Self-organization of cavity solitons in Brillouin-Kerr ring resonators
Université libre de Bruxelles (U.L.B.)（布鲁塞尔自由大学）；University of Lille, CNRS（里尔大学，法国国家科学研究中心）
研究揭示了在双共振环形谐振器中，受激布里渊散射与时间腔soliton的相互作用如何自发形成稳定的晶格结构，推动了混合布里渊-凯尔光学频率梳的理解。
2026-03-05 physics.optics
Cavity optomechanics with ultra-high Q crystalline micro-resonators
我们首次在超高Q晶体回音壁模（WGM）谐振器中观察到光-机耦合。晶体材料的高纯度使得光学品质因数超过10^{10}，精细度超过10^{6}。同时，获得大于10^{5}的机械品质因数，仍然受到夹持损失的限制。与先前展示的圆柱形谐振器相比，机械模式的有效质量可以通过制造CaF 2微盘谐振器而显著降低。在10^{-18} m/sqrt{Hz}级的光学位移监测揭示了频率高达20 MHz的机械径向模式，对应于前所未有的边带因子（>100）。与晶体材料中的弱固有机械阻尼一起，这种高sindeband因子使得晶体WGM微谐振器有希望用于反作用规避测量、分辨边带冷却或光机械法向模式分裂。此外，这些谐振器可以在光机械布里渊激光可以变得可访问的机制中操作。
2010-03-23 physics.optics
Parametrically-driven temporal cavity solitons in a bichromatically-driven pure Kerr resonator
时间腔孤子是在色散非线性光学谐振腔中持续存在的光脉冲。他们已经被广泛研究的情况下，谐振器与纯立方（克尔型）的非线性，外部驱动的单色连续波激光-在这样的系统中，孤子表现为独特的吸引子，其载波频率与外部驱动场一致。然而，最近的实验表明，一个定性不同类型的时间CS可以出现通过参数下转换谐振器中同时二次和三次非线性。与纯克尔谐振器中的传统CS相比，这些\emph{parametrically-driven cavity solitons}有两种不同的相位，并且它们在光谱上集中在驱动场频率的一半处。在这里，我们从理论上和数值计算表明，在双色驱动的条件下，这种参数驱动的CS也可以出现在色散谐振器与纯克尔非线性。在这种情况下，孤立子通过参数四波混频产生，具有两个不同的相位，并且具有位于两个外部驱动场之间的载波频率。我们表明，当所有的波是共振的，孤子可以经历长程相互作用，由于它们的反作用的腔内场在泵浦频率，我们讨论了孤子的存在的参数要求。除了强调在色散克尔腔中激发一种新型腔孤子的可能性外，我们的工作还推进了多色场相干驱动谐振腔的理论建模。
2022-06-20 physics.optics
A controllable two-membrane-in-the-middle cavity optomechanical system
我们报道了一个法布里-珀罗腔中有两个介质膜的光机系统。测量了这种中间两膜系统的谐振频率，得到了有趣的类带结构图。该系统对系统参数具有很强的可控性。每个膜的位置和角度可以根据需要通过将两个膜分别放置在腔内来操纵。膜的振动模式的本征频率也可以用压电单独调谐。该方案可以直接扩展到中间多膜系统，其中涉及两个以上的膜。这样一个良好的可控多膜光学机械系统提供了一个很有前途的平台，研究非线性和量子动力学现象的多模光学机械与不同的机械振荡器。
2018-12-21 physics.optics
Fully symmetric controllable integrated three-resonator photonic molecule
光子分子可以用来实现复杂的光学能量状态和模式，类似于分子中发现的那些，具有对光谱工程和量子光学等应用有用的特性。期望使用高品质因数光子集成环形谐振器来实现光子分子，这是由于它们的窄的类原子光谱谐振、可调谐性以及缩放光子电路上的谐振器的数量的能力。然而，为了充分利用分子光谱复杂性和调谐自由度，谐振器结构在可扩展的集成平台中应在谐振器间耦合和谐振器-波导耦合以及独立谐振调谐和低功耗操作方面具有完全对称性。到目前为止，光子分子对称性已被限制到双腔和三腔的几何形状耦合到单或双总线，和共振调谐限于双谐振器分子。在本文中，我们展示了一个三谐振腔光子分子，由对称耦合的811万本征Q氮化硅环，其中每个环耦合到其他两个环。每个环的谐振和集体分子的谐振使用低功耗、单片集成的薄膜锆钛酸铅（PZT）致动器来控制，该致动器与超低损耗氮化硅谐振器集成。这种性能是在没有底切波导的情况下实现的，从而产生了PZT控制谐振器迄今为止的最高Q。这一进展导致在晶片级集成平台中完全控制复杂的光子分子共振光谱和分裂。由此产生的六个可调谐的超模可以完全控制，包括简并，位置和分裂以及设计的模型，可以准确地预测能量模式和透射光谱和可调谐共振分裂。
2021-05-22 physics.optics
Cavity ring-up spectroscopy for dissipative and dispersive sensing in a whispering gallery mode resonator
在回音壁模式谐振器感测应用中，检测待测量参数的变化的常规方式是通过观察穿过耦合波导的稳态透射光谱。或者，可以瞬时实现腔振铃光谱（CRUS）感测。在这项工作中，我们调查CRUS使用耦合模方程，并找到解析解与输入脉冲的大光谱展宽近似。使用一个具有双\textit{Q}因子的二氧化硅微球，确定和实验验证了频率失谐，耦合间隙和振铃峰高之间的关系。这项工作表明，独特的色散和耗散瞬态感测可以通过简单地测量CRUS信号的峰高来实现，这可能会提高数据收集速率。
2016-06-21 physics.optics
Intra-cavity field dynamics near avoided mode crossing in concentric silicon nitride ring resonator
了解无源微谐振器系统中的腔内场动力学已经引起了人们的兴趣。当系统复杂时，如同心双微腔谐振器，它表现出避免模式交叉（AMC），它变得迷人。在这项工作中，我们提出了一个系统的研究，在一个同心的氮化硅微晶谐振器的AMC附近的腔内振荡场动力学的耦合Lugiato-Lefever方程（LLE）的帮助下。我们确定两个区域，即弱耦合区（WCR）和强耦合区（SCR）的基础上的特征频率分离的双混合模式，这源于模式耦合附近AMC。在WCR中，模式耦合效应占主导地位，导致这两个模式之间的腔内功率振荡以周期性的方式和它们的相位的非相同变化。在SCR中，模式耦合效应逐渐减小，两个模式的特性几乎相同。我们进一步验证了我们的数值结果与半解析变分方法，导致模式耦合诱导动力学的深入理解。最后分析了WCR和SCR中的偏振演化态，并利用斯托克斯参量和琼斯矢量分析了偏振锁定态。
2021-07-27 physics.optics
Optical frequency metrology with a Rb-stabilized ring-cavity resonator -- Study of cavity-dispersion errors
我们发展了一种利用抽真空的Rb稳定环形腔作为传输腔来测量光跃迁绝对频率的技术。我们研究了可能的波长依赖性的错误，由于色散在腔镜通过测量的频率相同的过渡在$D_2$线的Cs在三个腔长。我们发现在30 kHz的误差范围内，数值没有明显变化。我们的值是一致的测量使用频率梳技术，并具有类似的精度。
2011-03-05 physics.atom-ph physics.optics
Microring resonator as a Rayleigh mirror for broadband laser-cavity comb generation
Skolkovo Institute of Science and Technology（斯科尔科沃科学技术研究所）；King Abdullah University of Science and Technology (KAUST)（阿卜杜拉国王科技大学）；Russian Quantum Center（俄罗斯量子中心）；Moscow Institute of Physics and Technology, (National Research University)（莫斯科物理技术学院（国立研究大学））
利用微环谐振器作为瑞利镜，实现宽带激光谐振腔梳生成，展示自启动梳生成及方法简化。
2025-12-11 physics.optics
Cavity optomechanics on a microfluidic resonator with water and viscous liquids
目前，光学或机械共振通常用于微流体研究。然而，光机械振荡的轻压力没有显示与液体。这是因为用水代替周围空气固有地增加了声阻抗，因此增加了相关的声辐射损失。在这里，我们之间的桥梁微流体和光学机械制造中空气泡谐振器内的液体和光激发100 MHz的振动，只有mW的光输入功率。这构成了第一次任何微流体系统是光机械致动的。我们进一步证明了液体上的微流体光学力学的可行性，通过演示振动的粘性耗散高于血液粘度的有机流体，同时通过振动频率偏移测量液体中的密度变化。我们的设备将使使用腔光学力学研究物质的非固相。
2012-10-15 physics.optics
A self-tuning optical resonator
我们展示了一个非线性光学谐振腔，调谐到与输入光束共振。在掺铷双极化磷酸钛氧钾中实现的单片法布里-珀罗腔中，强度依赖的折射率通过多个自由光谱范围（FSR）产生线牵引。在这种情况下，面对驱动激光器频率的FSR尺度偏移，谐振腔被动地保持光学谐振：当一个谐振工作点变得不稳定时，谐振器迅速过渡到另一个谐振工作点。我们证明了稳定的二次谐波产生，没有主动反馈到激光器或腔。自调谐效应似乎是由一个非常强大的，以前未报道的光学非线性支持。
2018-01-06 physics.optics
Surface-Plasmon-Polariton Laser based on an Open-Cavity Fabry-Perot Resonator
近年来，人们对小尺寸激光器的开发越来越感兴趣，这些激光器在小体积传感和片上光通信中具有潜在的应用。表面等离子体激元是一种被限制在金属-电介质界面上的电磁模式，它提供了一种有效的途径，当与增益介质接触时被共振放大时，可以实现纳米尺度的激光发射。在这里，我们实现了可见光频率超窄线宽激光在室温下利用表面等离子体在一个开放的法布里-珀罗腔中传播形成的平坦的金属表面涂有亚波长厚层的光泵浦增益介质和正交约束的一对平坦的金属侧壁。低微扰传输配置采样的激光等离子体激元模式是通过一个渐逝耦合凹进的纳米缝，开辟了道路，高品质因数的折射率与开放腔相互作用的分析物的传感。
2016-10-12 physics.optics
Frequency locking of tunable diode lasers to a stabilized ring-cavity resonator
我们演示了一种将可调谐半导体激光器的频率锁定到环形腔谐振器的技术。谐振腔被稳定到二极管激光器，二极管激光器又被锁定到原子跃迁，从而使其绝对频率校准。环形腔设计的主要优点是没有激光器的反馈不稳定。该腔具有1.3 GHz的自由光谱范围和约35的$Q$，这给出了激光器的鲁棒锁定。锁定的激光器能够跟踪腔的大扫描。
2002-04-19 physics.atom-ph physics.optics
Selective excitation of high-order modes in two-dimensional cavity resonator integrated grating filters
本文报道了利用入射光束整形在二维谐振腔集成光栅滤波器（CRIGF）中实现最高至10阶模式的选择性激发，为多波长空间选择性反射器及模式可选激光发射等技术铺平道路。
2024-04-28 physics.optics
Experimental observations of bright dissipative Kerr cavity solitons and their collapsed snaking in a driven resonator with normal dispersion
克尔非线性光学谐振腔可以维持被称为耗散克尔腔孤子的局域结构，作为微谐振腔光学频率梳的时域对应物，近年来引起了人们的广泛关注。虽然传统观点认为明亮的腔孤子只能存在于异常色散的区域，但最近的理论研究预测高阶色散可以从根本上改变这种情况，即使在正常色散驱动的条件下也可以实现明亮的局域结构。在这里，我们展示了一个灵活的光纤环形谐振器平台，提供了前所未有的控制色散条件，我们报告的第一个实验观察明亮的本地化结构，从根本上使高阶色散。在广泛的协议与过去的理论预测，我们发现，几个不同的明亮的结构可以共存相同的参数，我们观察到的实验证据，其崩溃的蛇形分叉结构。除了能够直接实验验证一些理论预测，我们表明，明智地控制色散条件的能力提供了一种新的途径超短脉冲产生：在我们的工作中观察到的明亮的结构对应于短至220 fs的光脉冲-无源全光纤环形谐振器的记录。我们设想，我们的工作将刺激进一步的基础研究高阶色散对克尔腔动力学的影响，以及指导新型超短脉冲源和色散工程微谐振器频率梳的发展。
2020-05-06 physics.optics
Optimization of coupling between photonic crystal resonator and curved microfiber
采用三维时域有限差分法（3D-FDTD）对光子晶体谐振腔与微米厚光纤的倏逝波耦合进行了详细研究。提出了适当设计的光子晶体腔和锥形结构，并找到了最佳的工作条件，以提高耦合强度，同时抑制其他腔损耗，包括耦合到板传播模式和高阶光纤模式。在仿真中，通过对FDTD结果进行空间和奇偶滤波，将光纤基模的耦合与其他腔损耗区分开来。当光纤直径为1.0 μ m，光纤与腔体之间的空气隙为200 nm时，光纤基模的耦合效率大于80%，总Q值为5,200。
2005-08-12 physics.optics
Experimental observation of fractal modes in unstable optical resonators
我们使用空间分辨的腔衰荡技术来证明不稳定光学腔的二维本征模具有分形图案，即在不同的长度尺度上看起来是相同的。与理论一致，我们发现这种图案具有最大的可想象的粗糙度，即，其分形维数为3.01 + \minus 0.04。这种对不稳定腔本征模性质的洞察可能会导致更好地理解开放系统中的波动力学，包括光波和物质波。
2003-04-11 physics.optics
Controlling carbon nanotube photoluminescence using silicon microring resonators
我们报道了半导体单壁碳纳米管（s-SWNT）光致发光与硅微谐振器之间的耦合。沉积在这种谐振器上的聚芴提取的s-SWNT表现出尖锐的发射峰，由于与微谐振器的腔模式的相互作用。使用了半径为5 μ m和10 μ m的环形谐振腔，发射时的品质因数达到4000。这些是碳纳米管与硅平台上的集成腔耦合的最高值，这开辟了在硅上构建基于s-SWNT的高效光源的可能性。
2015-08-05 physics.optics
Cavity piezooptomechanics: piezoelectrically excited, optically transduced optomechanical resonators
我们提出了一种单片集成氮化铝（AlN）光机械谐振器，其中的机械运动由压电力驱动，位移由一个高Q值的光学腔转换。AlN光机械谐振器通过一个小的气隙从射频电极激发，以消除谐振器到电极的损耗。我们观察到电激励的机械运动在47.3 MHz，1.04 GHz，和3.12 GHz，分别对应于第一，第二，和第四径向轮廓模式的车轮谐振器。一个等效电路模型来描述所观察到的Fano谐振频谱。
2013-01-27 cond-mat.mes-hall physics.optics
Planar Waveguide Circulating Gaussian Beam Resonators on a Silicon Photonic Chip
本研究提出一种硅基平板波导循环高斯光束谐振器设计，采用折叠腔结构与缝隙耦合方式，实现了高Q值与宽带工作，降低了侧壁粗糙度等带来的损耗和模式分裂影响。
2025-07-30 physics.optics
Frequency comb generation in a pulse-pumped normal dispersion Kerr mini-resonator
在正常色散状态下驱动的克尔微谐振器通常需要存在局部色散扰动，例如由避免的模式交叉引起的那些，以启动光学频率梳的形成。在这项工作中，我们通过实验证明，这一要求可以通过用脉冲泵浦源驱动谐振器来提高。我们还表明，控制泵浦重复率和腔自由光谱范围（FSR）之间的去相干化提供了一个简单的机制来调谐输出梳的中心频率。使用一个半径仅为6 cm的光纤微型谐振器，我们实验上提出了光谱平坦的梳，带宽为3太赫兹，其中心频率可以调谐超过2太赫兹。通过在其0.54 GHz FSR的谐波下驱动腔，我们能够产生具有在0.54和10.8 GHz之间可选的线间距的梳。能够同时调谐输出梳的中心频率和频率间隔，突出了该平台的灵活性。此外，我们还证明了在大泵浦腔去色散条件下，同一腔也支持一种新形式的拉曼辅助反常色散腔孤子。
2020-10-28 physics.optics
Controlling nanoantenna polarizability through backaction via a single cavity mode
极化率$α$决定了小颗粒的吸收、消光和散射。除了纯粹由散射体尺寸和材料设置之外，实际上极化率可以受到反作用的影响：光子环境对散射体的影响。因此，控制反作用的强度提供了一种调整纳米颗粒（辐射）性质的工具。在这里，我们控制宽带散射体和高质量腔的单模之间的反作用。我们表明，从微环谐振器的反作用显着改变了纳米棒阵列的极化率：极化率重新归一化为场散射-和返回-通过环形谐振器的纳米棒deletion棒。此外，我们表明，它是可能的，通过利用阵列的衍射特性来控制反作用的强度。这种附近腔体对强散射体的扰动对于混合等离子体-光子谐振器和一般耦合光学谐振器的理解具有重要意义。
2017-12-20 physics.optics
Simultaneous radiation pressure induced heating and cooling of an opto-mechanical resonator
微机械谐振器的光学和机械模式之间的腔光-力学使能的辐射-压力耦合引起动态反作用，使得能够放大和冷却机械运动。由于大的机械振荡和放大的必要饱和的组合，光机械谐振器的本底噪声增加，使其在转换小信号时无效，从而冷却系统的另一个机械谐振。在这里，我们展示了一个机械谐振放大的微机械环形谐振器，同时冷却另一个机械谐振，利用两个紧密间隔的光学回音壁模式腔谐振。
2012-02-14 physics.optics
Controllable chaotic dynamics in a nonlinear fiber ring resonators with balanced gain and loss
我们展示了控制单光纤环（SFR）谐振器系统的动力学行为的可能性，其中光纤是放大（增益）通道，环是衰减（损耗）非线性介质。我们的模型是基于最近提出的宇称时间对称合成耦合器结构的简单改变[A。Regensburger等人，Nature 488，167（2012）]。该系统已被建模使用的传递矩阵形式主义。我们发现，这将导致在一个动态可控的算法在系统中固有的混沌动力学。我们还显示了倍周期点的输入振幅的依赖关系，强调在动力学方面。此外，由于输入光的恒定流入，谐振器本质上起到阻尼谐振器的作用的事实已经用谐振器内部的非零强度来阐明。
2016-09-05 nlin.CD physics.optics quant-ph
Discovery of higher order reentrant modes by constructing a cylindrical symmetric ring and post cavity resonator
对由柱和环组成的凹腔结构的谐振模特性进行了分析和实验验证。特别是，我们表明在这样的结构中的高阶重入腔模式的存在。结果表明，该谐振腔具有两个重入模，一个重入模的位移灵敏度优于单柱谐振腔，另一个重入模的位移灵敏度则有所降低。当间隙间距低于100 $ μ$ m时，更灵敏的模式比单个柱谐振器好2到1.5倍。这种类型的腔体具有作为用于各种精密测量应用的高灵敏度换能器操作的潜力，特别是需要耦合到多于一个灵敏换能器模式的应用。
2014-03-10 physics.ins-det physics.optics
Cavity polariton optomechanics: Polariton path to fully resonant dispersive coupling in optomechanical resonators
半导体纳米结构中的共振光弹耦合为光机械谐振器中强烈增强的光-声相互作用开辟了新的前景。然而，一个潜在的问题是当接近谐振时，由耗散引起的腔Q因子的降低。在这封信中，我们表明，光-物质过程中的腔极化激元调解克服了这一限制，允许一个强烈增强的光子-声子耦合没有显着的寿命减少强耦合制度。设想在PetaHz/nm范围内的巨大光机耦合因子，比由腔镜的机械位移产生的反作用大三个数量级。
2014-05-05 cond-mat.mes-hall physics.optics
Efficient coupling to an optical resonator by exploiting time-reversal symmetry
在时间反演条件下，腔与外场的相互作用是对称的。因此，当入射光是自由腔衰减的时间反转版本时，即当它具有与腔寿命匹配的上升指数形状时，耦合到谐振器是最有效的。对于仅从一侧进入腔的光，可实现的最大耦合效率受到腔镜反射率的选择的限制。这样的空腔实验也可以作为单光子单原子吸收动力学的模型系统。我们目前的实验耦合指数上升脉冲的腔系统，允许高耦合效率。的上升指数的时间常数的影响进行了研究，以及一个有限的脉冲持续时间的效果。我们证明耦合94%的入射TEM 00模式到谐振器。
2013-09-24 physics.optics quant-ph
Nanofiber-segment ring resonator
我们描述了一种光纤环形谐振器，它由一个相对较长的标准单模光纤环和一个较短的环形段组成。的倏逝模式的的双折射段允许腔增强场与原子的相互作用，在靠近双折射表面。我们报告的实验中使用一个温暖的原子蒸气和低精细腔，并简要讨论了潜在的实现强耦合制度的腔QED通过使用囚禁原子和这种高精细腔。
2016-05-28 physics.optics quant-ph
Generation and detection of large and robust entanglement between two different mechanical resonators in cavity optomechanics
我们研究了一种在两个不同频率的机械谐振器之间产生动态或稳态连续变量纠缠的一般方案。我们采用了一个光学机械系统，其中一个单一的光学腔模驱动的适当选择的双音场耦合到两个谐振腔。可以实现显著大的机械缠结，这对于温度是非常稳健的。
2015-09-25 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Degenerate Perturbation Theory Describing the Mixing of Orbital Angular Momentum Modes in Fabry-Pérot Cavity Resonators
我们提出了一个解析微扰理论，扩展了一个共同的圆柱对称稳定的光学谐振腔的傍轴近似，并纳入了差分，偏振相关的布拉格反射镜的反射率。具有不同的轨道角动量（OAM）和偏振，但相同的横向阶数N的拉盖尔-高斯模式的简并性将在足够小的尺寸和高精细度下变得显著提升。由此产生的傍轴本征模具有两个不同的OAM组件，分数组成微妙地取决于镜结构。
2009-01-02 physics.class-ph physics.optics
Connecting classical and quantum mode theories for coupled lossy cavity resonators using quasinormal modes
我们提出了一个量子化的拟正规的方法来严格描述耦合损耗谐振器，并量化的量子耦合参数作为谐振器之间的距离的函数。我们也做了经典和量子准正规模式参数和理论之间的直接联系，提供新的和独特的见解耦合开腔谐振器。我们提出了详细的计算耦合微盘谐振器，并显示惊人的干扰效果，依赖于准正规模式的相位，高品质因数模式的效果也是显着的。我们的研究结果表明，通常采用的主方程，这样的系统一般是不适用的，我们讨论了新的物理，被捕获的量子化的准正规模式耦合参数，并显示这些与经典模式参数。利用这些新的见解，我们还提出了几个模型来修复耦合腔谐振器的耗散Jaynes-Cummings型模型的故障。此外，我们展示了如何改进经典和量子无损模式模型（即，使用简正模式），通过采用基于准简正模式本征频率的知识的非对角模式展开和分析耦合模式理论，来精确地捕获高品质因数的模式干扰效应。
2021-08-23 physics.optics quant-ph
Ring resonator enhanced mode-hop-free wavelength tuning of an integrated extended-cavity laser
利用布拉格结构和环形谐振腔的反馈来延长半导体激光器的腔长，对于获得超窄激光线宽是非常有效的。然而，腔长的延伸也减小了腔的自由光谱范围。这减小了连续激光器调谐的波长范围，该连续激光器调谐可以利用腔内相位调谐元件的给定相移来实现。我们提出了一种方法，该方法将连续调谐范围增加到短等效激光腔的范围，同时保持长腔的超窄线宽。使用单频混合集成的InP-Si 3 N4二极管激光器与120 nm的覆盖范围约为1540 nm，最大输出功率为24 mW，最低本征线宽为2.2 kHz，我们证明了六倍增加的连续和无模式跳变的调谐范围为0.22 nm（28 GHz）相比，自由光谱范围的激光腔。
2019-12-19 physics.app-ph physics.optics
Controllable optical response and tunable sensing based on self interference in waveguide QED systems
本文研究了在两个分离端口处耦合弯曲波导谐振腔的自干涉效应。驻波和行波谐振器的情况下，这样的干扰效果是相似的，而在系统中的两个独立的谐振器通过波导间接耦合，耦合形式和相关的干扰效果取决于哪种谐振器被选择。由于自干涉效应，可以实现线宽和频移可调的可控光学响应以及光学暗态。此外，我们考虑了一个自干涉光子-磁振子混合模型，并显示了相位相关的类Fano线形，在频率传感中有潜在的应用。光子-磁振子杂化不仅可以提高灵敏度，提供可调的工作区域，而且可以实现磁场强度的光学读出。本文的研究结果对自干涉效应及其潜在的应用提供了更深入的认识。
2020-10-21 physics.optics quant-ph
Fiber ring resonator with nanofiber section for chiral cavity quantum electrodynamics and multimode strong coupling
我们实验上实现了一个光纤环形腔，包括一个锥形部分与亚波长直径腰部。在该部分中，被引导的光表现出显著的渐逝场，其允许与光学发射器的有效接口。一个商业可调谐光纤分束器提供了简单和强大的耦合到谐振器。谐振腔的关键参数，如其输出耦合率，自由光谱范围和双折射率可以调整。由于低锥度和耦合损耗，谐振器表现出F=75+/-1的无载精细度，足以达到用于放置在倏逝场中的发射器的强耦合的状态。该系统非常适合于沿超导截面捕获激光冷却的原子系综。基于测量的参数，我们估计该系统可以作为一个平台，光学多模强耦合实验。最后，我们讨论了基于手征量子光学应用的谐振腔的可能性。
2016-11-04 physics.optics quant-ph
Post-fabrication tuning of circular Bragg resonators for enhanced emitter-cavity coupling
本文提出通过制备后重复湿法化学刻蚀校正圆形布拉格谐振器与嵌入量子点之间的光谱失配，在AlGaAs谐振器中实现约16 nm波长调谐和4倍Purcell增强，并验证该方法可推广至其他材料平台以提升器件产率。
2023-09-27 physics.optics quant-ph
Double Resonance Nanolaser based on Coupled Slit-hole Resonator Structures
本文研究了一种基于狭缝孔谐振器的金属磁腔。在980 nm和1550 nm波长处预先设计了具有大空间重叠的腔的两个正交混合磁共振模式。腔体内设置有作为增益介质的Yb-Er共掺材料，这使得谐振腔具有高的光学活性。数值计算结果表明，在980 nm泵浦下，腔阵列可以获得1550 nm的强激光输出。这种双共振纳米激光器阵列在未来的光学器件和量子信息技术中具有潜在的应用前景。
2010-03-03 physics.class-ph physics.optics
A Hybrid (Al)GaAs-LiNbO$_3$ Surface Acoustic Wave Resonator for Cavity Quantum Dot Optomechanics
通过异质集成制造包括（Al）GaAs量子点异质结构和LiNbO $_3$表面声波谐振器的混合器件。对于工作频率$f\approx 300$ MHz，证明了高声学品质因数$Q>4000$。测得的大品质因数-频率乘积$Q\times f>10^{12}$确保了在温度超过$T>50\,\mathrm{K}$时抑制热噪声引起的退相干。观察到单量子点与谐振腔模式的频率和位置依赖的光机耦合。
2020-09-30 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Cavity-waveguide interplay in lossy resonators and its role in optimal single-photon sources
将固态发光体与光子结构连接是发展高效光子量子技术的关键策略。这种结构通常分为两个不同的类别：纳米腔和波导。然而，任何实际的纳米腔结构同时具有腔和波导的特性，这在腔使用具有良好横向光限制的波导结构中的低反射率镜构造时特别明显。在这种情况下，标准腔量子光学理论失效，因为底层电介质的波导特性仅被腔镜微弱地抑制。通过一致地处理的结构的光子态密度，我们提供了一个微观的描述，包括声子散射的影响，从波导腔的整个过渡范围内的发射器。这个广义的理论让我们确定一个最佳的制度，在光学纳米结构，腔和波导效应同时利用单光子源的操作。
2018-06-13 physics.optics quant-ph
Quantum and classical noise characteristics of parametrically driven cavity solitons in dispersive Kerr resonators
University of Auckland（奥克兰大学）；The Dodd-Walls Centre for Photonic and Quantum Technologies（多德-沃尔斯光子和量子技术中心）
本文理论研究了双色驱动色散Kerr谐振器中纯Kerr参量驱动腔孤子（PDCS）的技术噪声和量子噪声特性，发现PDCS在噪声敏感的光子应用和量子资源方面优于传统腔孤子。
2026-05-28 physics.optics quant-ph
Intermittency in an Optomechanical Cavity Near a Subcritical Hopf Bifurcation
实验研究了超导微波传输线谐振腔中嵌入振荡机械谐振器的光机械谐振腔。机械谐振器和微波腔之间的可调谐光机械耦合是通过在机械谐振器上方放置一根镀铱的单模光纤来引入的。机械谐振器和涂层光纤之间的电容引起光机械耦合，这可以通过改变光纤-谐振器距离来控制。我们研究了辐射压力引起的自激振荡作为微波驱动参数（频率和功率）的函数。极限环和稳态行为之间的间歇性观察与蓝色失谐的驱动频率。实验结果是占一个模型，该模型考虑到达芬类非线性的微波腔。一个稳定性分析揭示了一个亚临界的Hopf分岔附近的区域，观察到的不稳定性。
2014-05-15 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Simple external cavity diode laser
描述了一种具有改进的利特罗外谐振腔的半导体二极管激光器。在V形谐振腔中增加一个输出耦合镜，使系统更有效，操作更方便。
2003-12-08 physics.atom-ph physics.optics
Photonic Cavity Synchronization of Nanomechanical Oscillators
振荡系统的同步是一种常见的自然现象，并逐渐成为现代物理学中的一个重要概念。纳米机械谐振器由于其可控的振荡特性和可工程化的非线性，是研究同步的理想系统。在这里，我们展示了两个纳米机械振荡器通过光子谐振器的同步，使机械隔离的纳米机械谐振器之间的光机械同步。光学反作用引起机械谐振器的反应性和耗散性耦合，导致谐振器的相干振荡和相互锁定，其动力学超出了广泛接受的相位振荡器（仓本）模型。除了振荡器之间的相位差之外，它们的幅度也被耦合，导致同步载波信号周围出现边带。
2013-10-17 cond-mat.mes-hall physics.optics
On-Chip Frequency Noise Cancellation in Nanomechanical Resonators using Cavity Optomechanics
ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院）；EPFL（洛桑联邦理工学院）；AMOLF（荷兰原子与分子物理研究所）
本文通过芯片内集成光学腔的超相干周长模式纳米机械谐振器，研究了纳米机械谐振器中频率噪声的来源并实现消除，展示了通过非线性光机械转换生成频率差信号以提高频率跟踪精度的方法。
2026-03-30 physics.app-ph physics.optics
Upconversion of Phonon Modes into Microwave Photons in a Lithium Niobate Bulk Acoustic Wave Resonator Coupled to a Microwave Cavity
该研究在4 K低温下实现铌酸锂体声波谐振器与分裂柱式凹腔微波腔的耦合，测得声学模式品质因数超10^6、光机械耦合速率达0.014 mHz，较同类石英体系结果高四个数量级。
2024-11-07 physics.app-ph physics.optics quant-ph
A method of effective potentials for calculating the frequency spectrum of eccentrically layered spherical cavity resonators
提出了一种计算非均匀填充球腔谐振器本征频率的新方法。系统的对称性对电磁场分布的影响，以及对它的自由度（一组谐振模式）进行检查。结果表明，在角对称腔的情况下，无论其径向非均匀性，谐振器模式的集合，如预期的那样，TE和TM振荡的叠加，可以描述在一个单一的标量函数相互独立。频谱基本上是通过引入有效的“动态”的潜力，编码填充不均匀性。填充物介电性质中的极对称性的违反，同时保持方位角对称性，抑制了电型（TM）振荡的所有方位角非均匀模式。在谐振器填充物的电和磁性质两者的角度对称性不存在的情况下，预期在谐振器中仅出现TM场和TE场两者的方位角均匀分布。通过所提出的方法和使用商业求解器得到的测试问题的解决方案的结果进行了比较。该方法似乎是有效的计算复杂的算法解决频谱问题，包括研究电动系统的频谱混沌特性。
2020-05-11 cond-mat.dis-nn physics.optics
Exact steady state of a Kerr resonator with one- and two-photon driving and dissipation: Controllable Wigner-function multimodality and dissipative phase transitions
我们目前的稳态密度矩阵的一般类的驱动耗散系统组成的非线性克尔谐振器中存在的相干（单光子）和参数（双光子）驱动和耗散的精确结果。由于解析解，通过复杂的P-表示形式主义，我们能够探索任何制度，包括光子封锁，多光子共振效应，和介观制度与大光子密度和量子关联。我们展示了如何单光子和双光子驱动之间的相互作用提供了一种方法来控制的多模态的维格纳函数的制度，半经典理论表现出多稳定性。我们还研究了在大光子数的热力学极限下耗散相变的出现。
2016-09-27 cond-mat.other physics.optics quant-ph
Dark solitons in Fabry-Perot resonators with Kerr media and normal dispersion
研究含 Kerr 介质和正常色散的 Fabry-Perot 谐振腔中暗腔孤子的存在与稳定性，揭示非局域耦合导致的宽失谐范围、尺寸依赖及多孤子长程同步。
2023-06-05 nlin.PS physics.optics
Backscattering in Nonlinear Microring Resonators Via A Gaussian Treatment of Coupled Cavity Modes
耦合腔模系统具有以高度通用的方式提供光的明亮量子光学态的潜力。由于CMOS制造技术、它们的小占地面积以及将许多这样的微环耦合在一起的相对容易性，微环谐振器例如是光子源的高度可扩展的候选者，然而，波导的表面粗糙度以及耦合器几何形状中的缺陷通常由于反向散射和反向耦合而引起腔模式的分裂。微腔中的寄生反向传播模式导致模式的混合，改变了耦合腔模式系统的线性和非线性特性，并最终限制了可以产生的量子光源的保真度。本文基于有效场哈密顿量和色散输入输出模型，导出了耦合腔模系统中高斯非线性过程的综合通用模型。由此产生的动力学的运动方程进行评估，在高斯过程形式主义，通过对光学模式的辛变换。然后，我们使用这个框架来数值模拟和探索问题的后向散射在microwave谐振器中的物理相关的参数制度，涉及分裂的各种共振，我们计算随之而来的杂质和预示效率的各种预示光子计划，我们探索的观察和评估的微扰解释在这些系统中的自发和受激过程之间的对应关系。
2021-06-03 physics.optics quant-ph
Controllable optical response by modifying the gain and loss of a mechanical resonator and cavity mode in an optomechanical system
本文从理论上研究了由无源光腔和有源机械谐振腔组成的强驱动光机系统。当光机械耦合强度变化时，观察到相变，这是类似于在$\mathcal{PT}$对称系统中观察到的那些。通过改变机械谐振器的增益和光腔模的损耗，可以控制光的传输。特别是，我们发现：（i）对于平衡的增益和损耗，可以通过控制场改变光机械耦合强度来调谐光放大和吸收;（ii）对于不平衡的增益和损耗，即使具有微小的机械增益，也可以在临界点附近观察到光机械诱导的透明和反常色散，这表现出超长的群延迟。时间延迟$τ$可以通过控制场调节光机耦合强度来优化，并且与常规光机系统（$τ\sim1$ $μ\mathrm{s}$）相比，时间延迟$τ$提高了几个数量级（$τ\sim2$ $\mathrm{ms}$）。机械增益的存在使得群延迟对环境扰动更鲁棒。我们的建议提供了一个强大的平台来控制光传输使用$\mathcal{PT}$ -仿石光机系统。
2016-09-08 physics.optics quant-ph
Controllable optical bistability in a cavity optomechanical system with a Bose-Einstein condensate
研究了具有玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）的双模光机系统的光学双稳性。通过研究稳态解的行为，我们展示了在一定范围的腔泵失谐和泵振幅下，OB如何在系统中发展。然后，我们研究了腔光子的衰减率和腔与BEC之间的耦合强度以及泵浦原子失谐量对系统光学行为的影响。我们发现，通过适当调节衰减率、耦合强度和失谐量，可以控制双稳曲线的OB阈值和宽度。通过应用Routh-Hurwitz准则，我们得到了OB曲线不同分支的稳定性条件。此外，通过引入系统的有效势，得到了一个简单的物理解释。
2018-09-23 physics.optics quant-ph
