Time Circular Birefringence in Time-Dependent Magnetoelectric Media
光在含时介质中的传播具有许多特殊的性质，可以用来实现频率转换、时间隐身和模拟宇宙学现象。本文研究了含时轴子型磁电（ME）介质，证明了这种介质中的光总是存在两个简并模，它们的圆偏振方向相反，对应于一个波矢$\mathbf{k}$，并将这种效应命名为“时间圆双折射”（TCB）。通过改变时空状态，线偏振入射波在ME介质的时间界面上通过“时间折射”和“时间反射”，可以同时出现一对TCB模。两个TCB模的叠加导致了“时间法拉第效应”，即全球统一的偏振轴随时间旋转。本文还研究了圆偏振高斯脉冲穿越时间界面的情况。如果脉冲的波矢谱主要集中在非行波段，则脉冲将被捕获到中心几乎固定的位置，而其强度将快速增长。此外，我们还提出了一种利用分子流体外加平行于光方向的时变电场和磁场的实验方案，以实现这些现象的实际应用。
2015-08-07 physics.optics
Birefringence analysis of multilayer leaky cladding optical fibre
本文用有限元法分析了多层漏包层（MLC）光纤，研究了MLC对两种结构的弯曲损耗和双折射的影响：（i）圆芯大模面积结构和（ii）椭圆小芯结构。在一个大的模式面积的结构中，我们验证了多层泄漏包层强烈歧视高阶模式，实现单模操作，光纤示出可忽略的双折射，和弯曲半径大于10厘米的光纤的弯曲损耗低。在椭圆小芯结构中，我们表明MLC降低了光纤的双折射。这防止了结构在任何偏离圆形几何形状的情况下变得双折射。这一研究结果对MLC光纤的高功率放大器、增益平坦化和色散补偿等方面的应用具有一定的指导意义。
2010-08-14 physics.optics
A double-clad ytterbium-doped tapered fiber with circular birefringence as a gain medium for structured light
本文提出在双包层掺镱锥形光纤中采用旋转结构，利用近圆偏振本征态抑制放大过程中的偏振和形状畸变，首次在皮秒MOPA系统中实现柱矢量光束稳定放大至22 W平均功率。
2023-09-21 physics.optics
Circular and linear magnetic birefringences in xenon at $λ= 1064$ nm
分别对应于法拉第效应和Cotton-Mouton效应的圆磁双折射和线磁双折射已在氙中在$λ= 1064$ nm处测量。实验装置是基于时间相关的磁场和高精细法布里-珀罗腔。我们的法拉第效应值是在这个波长下的第一次测量。它与理论预测相比较。当考虑相对论效应时，我们百分之几的不确定性与计算估计值在优于1 $σ$处产生一致性。关于Cotton-Mouton效应，我们的测量，第二次发表在$λ= 1064$ nm，同意在更好的$1σ$与理论预测。我们还比较了我们的误差预算与其他实验发表的值。
2015-03-05 physics.atom-ph physics.optics
3D-Chiral Metamaterial Showing Artificial Magnetic Response and Negative Refraction
三维手征超材料具有巨极化旋转和圆二色性，表现出人工磁性、负磁导率和负折射率。
2008-06-04 physics.optics
The study of birefringent homogenous medium with geometric phase
本文利用Jones微积分从微分矩阵$N$出发，计算了光学介质各点的线双折射和圆双折射特性，该矩阵位于$l=1$轨道角动量的OAM球面上，几何相位是通过使介质沿光线传播方向均匀扭转而产生的。介质的圆双折射通过介质的立体角和每单位厚度的角扭曲$k$来可视化，其等效于光学元件的拓扑电荷。
2011-03-16 physics.optics
Revisiting optical rotation in helically-coiled fibers
该研究通过逻辑推理证明螺旋盘绕光纤无圆双折射，指出Jones矢量是局部参考系量无法完全描述实验室系偏振态，揭示观测旋转源于Tang标架相对Serret-Frenet标架的旋转，修正了旋光现象的传统解释。
2025-05-19 physics.optics
Polarization-Tailored Raman Frequency Conversion in Chiral Gas-Filled Hollow Core Photonic Crystal Fibers
宽带可调谐圆偏振光光源在激光科学、生物医学和光谱学等领域中至关重要。传统的光源依赖于使用标准光学部件的非线性波长转换和偏振控制，并且受到合适透明晶体和玻璃的可用性的限制。虽然充气空芯光子晶体光纤提供了压力可调谐色散、长的良好控制的光路长度和高拉曼转换效率，但它不能保持圆偏振状态，通常表现出弱的线性双折射。在这里，我们报告了一个革命性的方法的基础上螺旋扭曲空芯光子晶体光纤，它显示圆双折射，从而鲁棒地保持对外部扰动的圆偏振态。这使得有可能产生纯圆偏振斯托克斯和反斯托克斯信号的旋转拉曼散射在氢。通过调节增益抑制点附近的气压，频移拉曼带的偏振态可以连续变化。该结果为新一代紧凑高效的基于光纤的偏振态完全可控的宽带光源铺平了道路。
2019-04-15 physics.optics
Reflection and Refraction at Nonlinear Temporal Boundaries in Synthetic Lattices
Anhui Province Key Laboratory of Quantum Network, University of Science and Technology of China（安徽量子网络重点实验室，中国科学技术大学）；CAS Center For Excellence in Quantum Information and Quantum Physics, University of Science and Technology of China（中国科学院量子信息与量子物理学卓越创新中心，中国科学技术大学）；Hefei National Laboratory, University of Science and Technology of China（合肥国家实验室，中国科学技术大学）；Anhui Center for Fundamental Sciences in Theoretical Physics, University of Science and Technology of China（安徽理论物理基础科学中心，中国科学技术大学）
研究合成晶格中相互作用淬灭产生的非线性时间边界，通过解析非线性薛定谔方程揭示波包依赖的能带结构和时间折射响应，并发现振幅依赖的时间反射/折射及非线性时间双折射现象。
2026-07-14 physics.optics
Reverse Circular Bragg Phenomenon
通过全电磁场分析，精确求解了圆偏振光在旋光结构手性介质中的轴向传播。系统的特征矩阵的一些对称性揭示了新的见解，这是由耦合波理论证实。对于现在通过超材料可以获得的手征性的极端值，在负折射区域中出现反向圆形布拉格共振，其中对应模式发生旋向反转。一个条件下，光学活动抵消结构手性，使介质简单地双折射。
2022-09-30 physics.optics
Tunable plasmon-enhanced birefringence in ribbon array of anisotropic 2D materials
本文研究了二维各向异性材料在带状阵列结构中的远场散射特性。我们的研究揭示了等离子体增强的线性双折射在这些超颖表面，线偏振入射光可以被散射成其正交偏振或被转换成圆偏振光。我们发现通过调节工作频率或材料的各向异性，散射光的振幅和相位都有很宽的调制，并建立模型来解释观察到的散射行为。
2017-01-24 cond-mat.mes-hall physics.optics
Birefringence of small apertures for shaping ultrashort pulses
对于具有不同偏振态的超短脉冲，当通过小孔径时所经历的时间延迟是不同的。在一个小狭缝（或圆形孔径）的情况下，我们报告了一个显着更强的色散TE（或方位角）模式相比，TM（或径向）模式，创建一个显着的时间延迟之间的两个正交偏振态，即使是非常薄的光圈。小孔径的双折射效应是由波导模色散引起的。本质上，激发模式的传播常数随正交偏振态的波长不同地变化：对于TE（或方位角），它随入射波长增加，而对于TM（或径向）模式保持恒定。对这种现象的基本理解有助于解释，例如，使用小孔径作为波片。此外，可以通过调整孔径的宽度和厚度来利用这种效应，以获得期望的脉冲形状和延迟。
2012-04-16 physics.optics
An invisible medium for circularly polarized electromagnetic waves
本文研究了真空与各向同性手征介质平面边界的无反射条件。在一般手征介质中，椭圆偏振波以特定角度入射时满足无反射条件。当手征介质的波阻抗和波数等于真空的相应参数时，其中一个圆偏振波对于所有入射角都没有反射或折射地透射到介质中。我们提出了一种圆偏振分束器作为无反射效应的一个简单应用。
2008-12-09 physics.optics
Reflection and refraction of electromagnetic waves at the plane boundary between two chiral media
本文研究了电磁波在各向同性手征媒质中的传播以及两媒质之间平面边界的影响。类比于平面电磁波在普通介质中的反射和折射现象，研究了这些现象的运动学和动力学方面，如各种波分量的强度和波穿过边界时极化的变化。作为一个先决条件，这一点，我们表明，平面波的解决方案必须写为一个适当的叠加的圆形振幅两侧的接口，我们阐明这是适当的一组条件，解决方案必须满足在边界上，我们设置了最小的，完整的，一组方程，必须解决的系数振幅，以满足边界条件。对于某些特定情况和配置（例如，正入射）时，详细分析了这些解的特点，并给出了方程的通解。
2003-02-20 physics.optics
Interactions of space-variant polarization beams with Zeeman-shifted rubidium vapor
近年来，随着各种应用的出现，空间变化光束具有非常重要的意义。因此，高度期望操纵它们的自由度。本文利用塞曼位移Rb介质的圆二色性和圆双折射特性，研究了空间变化光束与这种介质的一般相互作用。我们提出了两个特殊的情况下，径向偏振和混合偏振光束的偏振态的控制实验证明。此外，我们还证明了塞曼位移原子系统可以作为这种空间变化光束的分析器
2015-01-17 physics.optics
Strong circular dichroism in twisted single-ring hollow-core photonic crystal fiber
我们报告了一系列的实验，分析和数值研究表明，在螺旋扭曲的空芯单环光子晶体光纤（SR-PCF），形成在光纤拉伸过程中的预制件旋转的强圆二色性。在所研究的SR-PCF中，空芯被非接触毛细管的单环包围。这些毛细管之间的耦合导致携带轨道角动量的螺旋布洛赫模式的形成。在扭转光纤中，强圆双折射出现在环中，使得当具有特定圆偏振态（例如LC）的芯模与环相位匹配时，另一个（RC）被强烈地退相。此外，如果核和环中的轨道角动量相同，并且偏振态是非正交的（例如，稍微椭圆形），则LC芯模将经历高损耗，而RC模被有效地传输。结果是单圆偏振SR-PCF，其在一定波长范围内充当圆偏振器。这种光纤具有许多潜在的应用，例如，在充气SR-PCF中产生圆偏振光，以及在深紫外和真空紫外中实现偏振元件。
2018-07-30 physics.optics
Structured-light propagation in a medium with uniform torsion: polarization textures, geometric birefringence, and beam-resolved optical activity
Universidade Federal do Maranhão（马拉尼昂联邦大学）
研究均匀扭量介质中有限宽度光束传播，通过几何理论分析扭量诱导的圆双折射，提出最小近轴光束模型，揭示扭量对偏振退化和几何旋转的影响，结合分析短距离和全近轴传播验证预测的偏振纹理。
2026-03-23 physics.app-ph physics.optics
Transformation of vector modes by the Faraday effect in strong magnetic fields
School of Physics and Astronomy, University of Glasgow（格拉斯哥大学物理与天文学院）；Department of Physics, University of Durham（杜伦大学物理系）
研究铷蒸汽在超精细帕邢 - 巴克区域的旋光性效应，以方位角偏振输入光束为例，揭示低原子密度下圆双折射主导，高蒸汽温度时二色性更重要，其导致偏振取向和椭圆率复杂变化。
2026-07-17 physics.atom-ph physics.optics
Intensity equations for birefringent spin lasers
半导体自旋激光器与传统激光器的区别在于存在自旋极化载流子。自旋极化载流子的角动量向光子的转移为激光器的运转提供了重要的机会。随着自旋极化载流子的注入，其导致圆偏振光，发射光的偏振可以比其强度更快地改变一个数量级。自旋激光器的这种超快操作依赖于大的双折射，这通常被认为是自旋和传统激光器中的有害因素。介绍了自旋激光器的一种透明的描述，利用强度方程，阐明了双折射对激光器的强度和偏振调制的影响。虽然强度调制与双折射无关，但对于偏振调制，双折射的增加直接增加谐振频率。我们的研究结果为激光器的自旋相关响应和自旋电子学应用提供了指导。
2020-11-03 cond-mat.mes-hall physics.optics
Frenet-Serret analysis of helical Bloch modes in N-fold rotationally symmetric rings of coupled spiralling optical waveguides
电磁波在手性扭曲结构中的行为是一个持久的兴趣话题，至少可以追溯到20世纪40年代微波行波管放大器的发明，并在手性超材料、超表面和光子晶体光纤（PCF）的当代研究中达到高潮。由纺丝预成型件拉制的具有手性微结构的光纤具有许多有用的性质，例如表现出圆双折射和圆二色性。最近的研究表明，具有N重旋转对称（对称群CN）横向微结构的手征光纤支持螺旋布洛赫模（HBM）族，每个螺旋布洛赫模由方位布洛赫谐波（或光学涡旋）的叠加组成。一个示例是具有围绕其中心轴布置成环的N个耦合芯的光纤（N芯单环光纤）。虽然这种类型的光纤可以很容易地使用标量耦合模理论建模，其光学特性的完整描述需要一个矢量分析，考虑到光的偏振状态，特别是在研究圆和涡旋双折射。在本文中，我们开发，使用一个正交的二维螺旋坐标系嵌入在一个恒定半径的圆柱表面，严格的矢量耦合模式描述的字段使用本地FrenetSerret框架旋转和扭曲的N个核心。分析的地方在坚实的理论基础上以前的HBM理论，其中采取了启发式的方法，基于物理直观的性质布洛赫波。我们相信，这项研究提供了清晰的，有时是一个相当困难的领域，并将促进进一步探索这些迷人的波导系统的实际应用。
2020-11-06 physics.optics
Chiral polaritons based on achiral Fabry-Perot cavities using apparent circular dichroism
具有高水平手征不对称性的极化子态为量子信息、传感和激光应用提供了令人兴奋的前景。这种不对称性必须来自所涉及的光学谐振器或量子发射器。在这里，我们从理论上证明了如何手性极化激元可以实现相结合（高品质因数）的非手性法布里-珀罗腔与样品表现出的现象称为“表观圆二色性”（ACD），这是从线性双折射和二向色性相互作用之间的干扰的结果。通过引入ACD的量子电动力学理论，我们确定了手征极化激元的不对称性可以优化的设计规则。
2022-09-27 physics.chem-ph physics.optics quant-ph
Source-driven torsional optical activity in geometrically chiral media
Universidade Federal do Maranhão（马拉尼昂联邦大学）
通过有效场论模型研究几何手性光学介质中源驱动电磁波的扭转光学活性，推导出耦合径向方程并解析求解，揭示了弱扭转下的圆双折射和偏振旋转效应。
2026-05-28 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Classical electrodynamics as a tool to examine optical effects of chiral dielectrics and media with magnetic conductivity
本文基于 Maxwell 方程与本构关系建立波动方程，分析手征及含磁流介质的圆双折射和旋光本领，并提出符号反转作为光学判据。
2024-06-11 hep-th physics.optics
Comparison of Birefringent Metamaterials and Meanderline Structure as Quarter-Wave Plates at Terahertz Frequencies
利用单层双折射材料制作了四分之一波片。为了比较，适当缩放的双层曲折线结构被制造。在639 GHz的设计频率下，超材料结构实现了99.9%的圆极化，而曲折线实现了99.6%。曲折线显示出更大的工作带宽，从615 - 743 GHz达到99%以上的圆极化，而超材料从626 - 660 GHz达到99%。然而，两者都足够广泛，可以与CW源一起使用，使得超材料由于易于制造而成为更有吸引力的选择。两个样品都是自立式的，对于曲折线结构具有70 μ m的总厚度，而对于超材料仅具有20 μ m的总厚度，突出了超材料结构所表现出的大程度的双折射。
2008-10-31 physics.optics
Pure circular polarization electroluminescence at room temperature with spin-polarized light-emitting diodes
本文报道了GaAs基自旋偏振光发光二极管（spin-LED）在室温下的电致发光（EL）。器械运行期间不使用外部磁场。在测试的自旋LED中有两个小方案：首先，条形激光器状结构，其有助于增强自旋注入器Fe板下方的裂开侧壁处的EL光，其次，晶体AlOx自旋隧道势垒，其确保电稳定的器件操作。在低电流密度（J）区域，CP的纯度非常低，而当J = 100 A/cm 2时，CP的纯度急剧增加并接近纯CP。在那里，根据自旋注入器的磁化方向，右手或左手CP分量被显著抑制。自旋相关的重吸收，自旋诱导双折射和光学自旋轴转换的建议，以解释所观察到的实验结果。
2016-11-21 cond-mat.mes-hall physics.optics
Geometrical optical activity induced by a continuous distribution of screw dislocations
Universidade Federal do Espírito Santo（圣埃斯皮里图联邦大学）；Universidade Federal do Maranhão（马拉尼昂联邦大学）
本研究通过连续分布的扭折位错诱导几何光学活性，揭示了扭绞与拓扑电子响应的统一几何联系。
2026-01-15 cond-mat.mes-hall physics.optics
Meso-chiral optical properties of plasmonic nanoparticles: uncovering hidden chirality
King’s College London（伦敦国王学院）
研究揭示了强散射的等离子体纳米颗粒手性可能被常规技术忽略，通过数值和实验验证了meso手性现象，为理解手性在微观与宏观中的联系提供新视角。
2025-09-24 physics.optics
Estimating the concentration of chiral media with bright squeezed light
手性溶液的浓度是许多科学领域和工业过程中的关键参数。该参数可以通过利用光学活性介质中存在的圆双折射或圆二色性来高精度地估计。使用量子费舍尔信息形式主义，我们量化的性能高斯探针估计手性分析物的浓度。我们发现，明亮的偏振压缩态探针提供了一个量子优势同样明亮的经典策略，缩放指数与压缩因子的圆双折射样品。使用最先进的压缩水平和强度测量可以实现四倍精度增强。
2022-11-06 physics.app-ph physics.optics quant-ph
True Circular Dichroism in Optically Active Achiral Metasurfaces and Its Relation to Chiral Near-Fields
该研究以U形谐振器超表面为基准，实验与数值区分表观圆二色性来源，揭示磁电模式的手性近场及其远场偏振意义。
2023-08-21 physics.app-ph physics.optics
Substrate-Induced Chirality in an Individual Nanostructure
我们实验研究了由三个相同大小的球形纳米颗粒组成的单个纳米结构的手性光学响应，所述球形纳米颗粒由不同材料制成并以\ang{90}弯曲几何形状排列。将纳米结构放置在基底上将其形态从非手性转化为手性。手性导致明显的差异消光，即，圆二色性和旋光性，或者等效地，圆双折射，这在没有衬底或异质性的情况下是严格禁止的。在单个异质纳米结构中衬底诱导对称性破坏的首次实验观察为衬底-纳米结构界面处的手性光-物质相互作用提供了新的视角。
2019-05-07 physics.app-ph physics.class-ph physics.optics
Anomalous polarization conversion in arrays of ultrathin ferromagnetic nanowires
利用磁振子对布里渊光的散射研究了纳米线阵列的光学性质。我们利用Stokes/anti-Stokes散射的不对称性来探测线偏振光波在纳米线内部产生的局部电场的圆偏振。我们观察到的异常极化转换的相反的符号比在体介质或厚纳米线的圆偏振度的极大增强归因于一个非常规的折射在纳米线介质。
2015-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Impact of crystallinity on the circular and linear dichroism signals in chiral perovskite
University at Buffalo, State University of New York（纽约州立大学布法罗分校）
本研究探讨了晶态对手性钙钛矿圆偏振和线偏振光信号的影响，发现LD和LB效应在高取向薄膜中主导CD信号。
2026-02-06 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Scattering of electromagnetic waves by many nanowires
研究了多个平行于$a\to 0$轴的阻抗薄圆柱体对电磁波的散射问题。令$D_m$为第$m-$圆柱体的横截面，$a$为其半径，$\hat{x}_m=(x_{m1},x_{m2})$为其中心，$1\le m \le M$，$M=M(a)$。假设点$\hat{x}_m$被分布为使得$$\mathcal{N}(Δ)=\frac 1{2πa}\int_ΔN(\hat{x})d\hat{x}[1+o(1)], $$，其中$\mathcal{N}(Δ)$是平面$xoy$的任意开子集$Δ$中的点$\hat{x}_m$的数量。函数$N(\hat{x})\geq 0$是给定的连续函数。自洽（有效）场的方程推导为$a\to 0$。本文导出了分布有多个阻抗细柱的介质中有效折射系数的计算公式。这些圆柱可以模拟嵌入介质中的纳米线。我们的结果显示了这些圆柱体如何影响介质的折射系数。
2012-08-31 math-ph math.MP physics.optics
