Fabry-Perot microcavity spectra have a fine structure
光学腔可以支持许多横模和纵模。傍轴标量理论预测，这些模式的共振频率集群在不同的顺序。一个非傍轴矢量理论预测，这些集群内的频率简并被解除，使每个订单获得光谱精细结构，原子光谱中观察到的精细结构。在本文中，我们计算了这种精细结构的微腔，并显示它是如何起源于各种非傍轴效应，是共同决定的镜面像差。所提出的理论，它适用于微扰理论与边界条件的麦克斯韦方程组，被证明是非常强大的。它将法布里-珀罗腔的一维有效描述推广到三维多横模描述。因此，它提供了新的物理见解，在几个模式整形效应和详细的预测的精细结构的法布里-珀罗光谱。
2022-03-03 physics.ins-det physics.optics
Ultrafast optical gating in a nonlinear lithium niobate microcavity
NTT Research, Inc.（日本电报电话公司研究院）
在高精细度非线性铌酸锂微腔中利用飞秒脉冲实现超快腔内光学门控，通过和频与差频生成实现腔内状态的按需读出与飞秒级控制，为量子态存储与光物质相互作用实时操控铺路。
2025-10-13 physics.optics
Observation of a stronger-than-adiabatic change of light trapped in an ultrafast switched GaAs-AlAs microcavity
研究了平面开关GaAs-AlAs微腔的时间分辨反射率谱。在5和40 ps之间的开关（泵）脉冲后，我们观察到一个强大的过剩的探测反射率和光的频率的变化被困在腔中高达5线宽远离腔共振。这种频率变化不会自动跟随快速变化的腔谐振。频率变化归因于由于时间相关的折射率而引起的累积相位变化。一个分析模型预测的动态定性与实验一致，并指出控制未来应用的关键参数。
2011-12-18 physics.optics
Probing microcavity resonance spectra with intracavity emitters
本文通过在开放光学微腔中测量宽带发射体荧光光谱随腔长的变化，揭示了光学穿透深度对腔模的影响及腔模间耦合，并给出了实用分析方程，从而获得微腔的完整光学图像。
2024-04-03 physics.optics
Observation of Gain Spiking and Nonlinear Beating of Optical Frequency Comb in a Microcavity
光学频率梳对于基础科学和要求宽频率跨度和超精密分辨率的应用都至关重要。基于非线性克尔效应的微腔光学频率梳的最新进展为紧凑型平台提供了新的机会，然而，内部腔增强的非线性仍然不清楚。在这里，我们展示了瞬态非线性动力学过程中的光学频率梳形成内克尔微腔。研究表明，非线性相位调制导致梳状线在谐振腔附近的自失谐，从而形成增益尖峰，这是稳定光学频率梳的一个关键机制。此外，通过注入外部探针来检测梳状线之间的非线性交叉相位调制，观察到了非线性拍频。非线性瞬态动力学揭示了克尔基光学频率梳隐藏的非线性特性，为在微腔中产生超宽、超稳、超快的频率梳指明了新的方向。
2017-03-31 physics.optics
Correlated photon-pair emission from a cw-pumped Fabry-Perot microcavity
研究了一种高强度连续波泵浦下的色散补偿高精细度光学法布里-珀罗微腔。光学薄膜中的克尔非线性引起自发的四波混频过程，这导致时间相关光子对的发射。光子频率相对于泵浦频率偏移$\pm 1$自由光谱范围。这种设置允许构建具有发射光子之间的精确可调频率差的光子对源，其可能在量子通信中具有应用。
2018-01-23 physics.optics quant-ph
Silicon microcavity arrays with open access and a finesse of half a million
光学谐振腔是科学技术中越来越重要的工具。它们的应用范围从激光物理、原子钟、分子光谱学和单光子产生到原子或纳米尺度物体的检测、捕获和冷却。这些应用中的许多受益于强模式限制和高光学品质因数，使得高表面质量的小反射镜是理想的。在硅中构建这样的设备在电信波长处产生超低吸收，并使微结构与机械，电气和其他功能集成。在这里，我们通过制造具有超光滑表面、小且良好控制的曲率半径、超低损耗和高反射率的光刻对准硅镜，将光学谐振器技术推向新的极限。我们建立大型阵列的微腔的精细度大于F = 500，000和330毫微微升的模式体积在1550 nm附近的波长。这种高质量的微镜开辟了一个新的光学领域，使人们能够对光与物质之间的强耦合进行前所未有的探索。
2019-01-16 physics.app-ph physics.optics quant-ph
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
Optics of spin-noise-induced gyrotropy of asymmetric microcavity
研究了具有嵌入量子阱（QW）的高精细度半导体布拉格微腔在光子模和QW激子共振不同失谐量下的光学陀螺噪声。我们发现，在非对称法布里-珀罗谐振腔中，光子模频率高于激子共振频率时，噪声强度受到很强的抑制，这一现象是非对称法布里-珀罗谐振腔所特有的。从我们的分析如下，在一定程度的腔内损耗，非对称谐振腔的反射率消失，而极化灵敏度的回旋变化时，跨越临界点移动。模型计算结果与单量子阱微腔中自旋噪声的实验数据符合得很好，并得到了泵浦-探测实验中光致克尔旋转谱的证实。
2014-02-18 cond-mat.mes-hall physics.optics
Enhanced optomechanical coupling between an optically levitated particle and an ultrahigh Q optical microcavity
提出一种结合光学镊子与超高Q环形微腔的平台，通过近场耦合实现单光子光机械耦合50倍增强，为悬浮介观粒子的量子实验铺路。
2024-10-21 physics.optics
Arbitrary function resonance tuner of the optical microcavity with sub-MHz resolution
光学回音壁模（WGM）微腔的谐振频率在其各种应用中是非常重要的。已经做出了许多努力来微调该参数。在这里，我们报告的功能谐振调谐器的光学微腔的分辨率约为650 kHz（7 pm@1450 nm波段），20%的光学WGM线宽的设计和实现。压电纳米定位器用于在其轴向方向上机械压缩微球。利用微球的轴向变化小于赤道半轴的变化和纳米定位器的亚纳米分辨率，实现了超精细的频率调谐。谐振的调谐可以动态地以接近完美的精度被制成任意函数。我们已经证明了正弦和S形函数的共振周期性调谐，两者的拟合精度都超过99%。这一工作极大地拓展了微谐振器，特别是微球品质因数的应用范围。
2019-04-09 physics.ins-det 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
Phase transitions of light in a dye-filled microcavity: observations and simulations
在光子学、量子光学和统计物理学的交叉点上，染料填充微腔中的光子热化和凝聚是一个日益增长的科学兴趣领域。我们在这里给一个简短的介绍这个话题，连同我们最近的一些更重要的结果的解释。几个项目的一个关键结果是，我们有一个基于详细物理描述的模型，该模型已用于准确描述实验观察。我们在Python中提出了一个新的开源包，称为PyPBEC，它实现了这个模型。其目的是使读者能够轻松地模拟和探索光子凝聚体本身的物理特性，因此本文还包括一个可以从GitHub存储库下载的工作示例代码。
2020-10-16 physics.comp-ph physics.optics quant-ph
Nanoparticle detection in an open-access silicon microcavity
我们报告在微机械，开放式法布里-珀罗微腔中检测游离纳米粒子。当镜间距为$130\,μ$ m，曲率半径为$1.3\,$ mm，束腰半径为$12\,μ$ m时，对称红外谐振腔的模体积小于$15\,$ pL.小的束腰，加上超过34，000的精细度，使得能够在高真空中检测纳米尺度的介电颗粒。该装置允许实时监测单个$150\,$ nm半径二氧化硅纳米球的运动。我们观察到粒子和腔场之间的强耦合，这是光机控制的先决条件。我们讨论了光学冷却和检测的电介质粒子小于$10\,$ nm的半径和$1\times10^7\,$ amu的质量的前景。
2017-12-05 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Non-Markovian Stochastic Resonance of Light in a Microcavity
我们报告的第一个观察到的非马尔可夫随机共振，即，在具有存储器的系统中对周期信号进行噪声辅助放大。我们的系统是一个充油的光学微腔，由连续波激光驱动，在其非线性光学响应中具有记忆性。通过调制腔长同时向驱动激光器添加噪声，我们观察到作为噪声方差的函数的透射信噪比中的峰值。数值模拟再现了我们的实验观测结果，进一步揭示了随机共振带宽随非线性记忆时间的增加而增大。在我们的充油腔中，可用于噪声辅助放大的频率范围是克尔非线性腔中的$10^8$倍。我们的研究结果为探索充油腔阵列中非线性、噪声和记忆的相互作用铺平了道路，其中非马尔科夫动力学可以增强噪声辅助传输和同步效应。
2020-08-26 cond-mat.stat-mech physics.optics
Formation of Quasi-Bound States in the Continuum in a Single Deformed Microcavity
本文提出在单个变形微腔中通过边界变形构建共享单向辐射通道并诱导外部强模式耦合，实验实现Friedrich-Wintgen准BIC，使长寿命共振的Q因子提升超过3倍，为增强光学微腔Q因子提供实用途径。
2024-08-30 physics.optics
Color symmetry breaking in a nonlinear optical microcavity
Gleb Wataghin Institute of Physics, University of Campinas（坎皮纳斯大学格莱布·瓦塔金物理研究所）；Max Planck Institute for the Science of Light（马克斯·普朗克光科学研究所）；Department of Physics, Friedrich Alexander University Erlangen-Nuremberg（埃尔朗根-纽伦堡弗里德里希·亚历山大大学物理系）；Department of Electrical and Photonics Engineering Technical University of Denmark（丹麦技术大学电气与光子工程系）；Instituto de Física, Universidade de São Paulo（圣保罗大学物理研究所）
本研究在硅氮化物微环中首次观察到色对称性破缺，利用克尔效应产生不同波长光学模式间的功率不平衡，并开发出基于克尔的非线性激活函数生成器。
2026-01-02 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
Demonstration of mode splitting in an optical microcavity in aqueous environment
在水环境中，散射体诱导的模式耦合和随之而来的模式分裂的回音壁模式谐振器被证明。当粒子进入谐振器模式体积时，分裂的变化率强烈地取决于粒子溶液的浓度：浓度越高，变化率越高。利用模式分裂光谱检测到了粒径为50 nm、浓度低至5 × 10 ~（-6）wt%的聚苯乙烯纳米粒子。对水中模式分裂的观察为构建先进的基于谐振器的传感器铺平了道路，用于测量各种环境中的纳米颗粒和生物分子。
2010-11-04 physics.bio-ph physics.optics
Multiple-pulse lasing from an optically induced harmonic confinement in a highly photoexcited microcavity
本文报道了在室温下，在高度光激发的半导体微腔中，观察到了光致约束中的宏观简谐态。即使在弱耦合等离子体极限下，空间光调制折射率的变化也会导致量子化能量高达4 meV的微米级光学势中谐波态的可视化。我们表征的谐波状态的时间演化直接从随之而来的脉冲辐射，并确定顺序多个$\sim$ 10 ps脉冲激光与不同的发射角度和频率。
2015-07-21 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Computation and optimization of the Purcell factor of an open tunable Fabry-Perot microcavity
原子的自发发射可以通过把它们放在两个形成光学腔的镜子之间来控制。在过去的10年中，材料加工技术的快速发展使得制造可以被精细地调谐到与发射器共振的微观光学腔成为可能。这使得单光子源、纳米激光器和新纳米发射体（如半导体量子点和金刚石中的氮空位中心）的光谱学方面取得了进展。在这里，我们介绍了一个逐步的方法来计算最新一代的开放式可调谐法布里-珀罗微腔用于微光致发光研究的Purcell因子。我们讨论了如何可以优化作为腔的几何形状的函数的Purcell因子，并找到与发射器的共振的条件。微妙之处，如发射器的光学特性和穿透深度的电场到腔镜也被认为是。
2022-04-04 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Rashba-Dresselhaus spin-orbit coupling and polarization-coupled luminescence in an organic single crystal microcavity
本研究利用高取向分子晶体微腔，首次观测到Rashba-Dresselhaus自旋轨道耦合引发的极化激元模偏振耦合发射，揭示其与各向异性光-物质耦合的相互作用机制，为拓扑光子学和量子技术提供新平台。
2023-10-10 cond-mat.mtrl-sci 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
Cavity enhancement of V2 centers in 4H-SiC with a fiber-based Fabry-Pérot microcavity
本研究将4H-SiC薄膜中的V2色心集成到光纤法布里-珀罗微腔中，实现零声子线散射光子13.3倍增强，为确定性自旋-光子相互作用奠定基础。
2025-03-28 physics.optics quant-ph
Observation of the spin-based plasmonic effect in nanoscale structures
观察表面等离子体激元现象是依赖于旋向的圆偏振入射光（自旋）。在我们的实验中获得的偏振相关的近场强度分布归因于存在的几何相位所产生的光与各向异性和不均匀的纳米结构的相互作用。在等离子体微腔中获得了具有自旋相关拓扑荷的近场涡旋表面模。在等离子体结构中的偏振敏感聚焦的显着现象也被证明。
2008-07-31 physics.optics
Parity-time symmetry in optical microcavity systems
本文综述光学微腔系统中宇称-时间对称的最新进展，介绍非厄米哈密顿量在增益-损耗平衡下实现实数谱的理论与实验平台，并提出新结果以加速该领域研究。
2018-07-11 physics.optics quant-ph
Resonant two-laser spin-state spectroscopy of a negatively charged quantum dot-microcavity system with a cold permanent magnet
本文提出低温兼容的紧凑型 SmCo 永磁体，在 5 K 下产生 475 mT 面内磁场，并结合高精细度双折射微腔实现 InGaAs 量子点的单、双激光自旋态光谱与操控。
2023-03-05 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Observation of emission from chaotic lasing modes in deformed microspheres: displacement by the stable orbit modes
结合详细的成像测量在不同的倾斜角度与模拟的射线发射从长形变形的激光微滴，我们得出的结论是概率密度的激光模式在三维介质微腔必须驻留在混沌区域的射线相空间。特别是，这种混沌激光模式的最大发射不是来自边缘最高曲率部分的切线。激光发射被观察到，并计算为非正切和位移的最高曲率，由于稳定轨道的存在。在这封信中，我们提出了第一个实验证据，这种现象的“动态日食”。
2000-12-31 nlin.CD physics.optics
Occupancy-driven Zeeman suppression and inversion in trapped polariton condensates
本研究针对光学俘获的激子-极化激元凝聚体磁光致发光特性展开，揭示了不同尺寸俘获势下塞曼分裂的屏蔽与反转现象，阐明了约束与背景激子相互作用的关键作用。
2024-08-13 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Observation of σ-πcoupling and mode selection in optically trapped artificial polariton molecules
本研究利用光学捕获的极化激元凝聚体，探索第一激发p态流形间的耦合，揭示基于激发参数的丰富图案，并展示其在模拟σ和π分子成键机制方面的潜力。
2025-08-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Direct Observation and Optical Manipulation of Exciton-polariton Parametric Scattering Lasing in Temporal
State Key Laboratory of Optoelectronic Materials and Technologies, School of Physics, Sun Yat-Sen University（中山大学光电材料与技术国家重点大学物理学院）；School of Arts and Sciences, Shanghai Dianji University（上海电机学院文理学院）；School of Materials Science and Engineering, Shanghai Institute of Technology（上海应用技术大学材料科学与工程学院）
本研究在室温下利用双光子吸收首次直接观测并光学放大了非简并激子-极化激元参量散射激光，通过超快光学触发实现了信号态的调制，并测得0.4ps的响应时间，为极化激元光电器件提供了新调制途径。
2025-11-01 cond-mat.mes-hall physics.optics
Observation of an aperiodic polariton monotile
Skolkovo Institute of Science and Technology（斯科尔科沃科学技术学院）；Institute of Spectroscopy of Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院光谱学研究所）
研究通过光雕刻无机微腔中的'einstein'单片，观察到非平凡的极子-极iton凝聚体相位，揭示了六重对称的布拉格峰和Dirac-like谱特征，展示了单片可转化为可编程驱动-耗散人工材料。
2026-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
